KR101844294B1 - 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재 - Google Patents

나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재 Download PDF

Info

Publication number
KR101844294B1
KR101844294B1 KR1020170024453A KR20170024453A KR101844294B1 KR 101844294 B1 KR101844294 B1 KR 101844294B1 KR 1020170024453 A KR1020170024453 A KR 1020170024453A KR 20170024453 A KR20170024453 A KR 20170024453A KR 101844294 B1 KR101844294 B1 KR 101844294B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nano
nanostructure
circuit
electromagnetic wave
closed curve
Prior art date
Application number
KR1020170024453A
Other languages
English (en)
Inventor
오현석
Original Assignee
오현석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오현석 filed Critical 오현석
Priority to KR1020170024453A priority Critical patent/KR101844294B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101844294B1 publication Critical patent/KR101844294B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0094Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent
    • H05K9/0096Shielding materials being light-transmitting, e.g. transparent, translucent for television displays, e.g. plasma display panel
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

본 발명은 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재에 관한 것으로서, 터치스크린에 적용하였을 때 터치스크린의 터치 입력 기능이 원활하게 작동할 수 있도록 하면서도 터치스크린 쪽에서 방사되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있는 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 투명 재질의 지지 기판; 및 나노미터(nm) 스케일의 선 폭과 높이를 가지는 나노 금속선이 폐곡선을 형성하도록 상기 지지 기판 위에 고정 배치되어서 구성되고, 상기 폐곡선들이 반복적으로 배열되어 있는 구조를 가지는 나노 구조물;을 포함하며, 상기 나노 구조물의 전체 영역이 각각 복수 개의 나노 금속선의 폐곡선을 포함하는 영역들로 구획되고, 상기 나노 구조물은 상기 구획된 영역들 간의 경계 부분을 따라서 상기 영역들 사이를 전기적으로 단절시키는 회로 단절부를 포함하며, 상기 회로 단절부는 상기 경계 부분을 따라서 나노 금속선들의 연결이 끊어진 끊김 구조를 배치하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재가 개시된다.

Description

나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재{Electromagnetic shielding material for display using nano structure}
본 발명은 전자파 차폐 소재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치스크린에 부착하였을 때 터치스크린의 터치 입력 기능이 원활하게 작동될 수 있도록 하면서도 터치스크린 쪽에서 방사되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있는 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재에 관한 것이다.
최근 들어 휴대용 통신기기를 포함하여 각종 전기전자제품에서 발생하는 전자기파가 인체에 유해하다는 연구결과가 급증하고 있으며, 세계보건기구(WHO) 산하의 IARC(International Agency for Research on Cancer)에서는 2011년 인체에 유해한 전자기파를 발암 가능 물질로 분류하였다.
특히, 스마트폰 등의 휴대용 통신기기에서 발생하는 전자기파(이하 '전자파'라 칭함)는 뇌에 직접 노출된다는 문제가 있으며, 전자파가 신체에 지속적으로 노출될 경우 기억력 감퇴, 체력 저하, 집중력 저하, 두통, 현기증을 비롯하여 혈액순환계 이상, 유전자 단백질 손상, 백혈병, 뇌종양, 유방암 등을 일으킬 수 있다는 연구결과가 나오기도 하였다.
반면 오늘날 일상 생활과 밀접한 전기전자제품 등의 사용을 당장 중지할 수는 없는 실정이므로, 전자파를 인체에 무해한 수준으로 차폐할 수 있는 기술 개발이 시급한 형편이다.
전 세계적으로 휴대용 통신기기의 전자파 유해성을 인정하고 이의 규제를 강화하려는 움직임에 발맞추어 전자파로 인한 피해를 줄이려는 다각적인 노력이 진행 중에 있으나, 아직까지 효과적인 전자파 차폐 기술 개발은 미미한 실정이다.
국내에서도 전자파 폐해에 대한 우려와 관심이 점차 높아지고 있고 전자파가 인체에 부정적인 영향을 미치는 연구결과가 속속 발표되면서, 국민 건강 보호를 위해 관련 업계에서 전자파 차폐 섬유나 이를 응용한 제품 등의 기술을 개발하는데 많은 노력을 기울이고 있다.
전자파 차폐의 기본 원리는 전압이 걸리는 부품에서 발생하는 유도 전파인 저임피던스 자계파를 전자파 차폐 소재를 통해 반사 또는 흡수시키는 것으로, 섬유에 전자파 차폐 기능을 부여하는 방법으로는 도전성 물질을 코팅하거나 도전성 물질을 혼합하는 방법, 금속막을 형성하는 방법 등이 알려져 있다.
그러나, 아직까지 휴대용 통신기기의 전자파 차폐와 관련된 기술은 전기기기나 장치 또는 기기 간의 간섭 최소 최소화를 위한 것들이 대부분이며, 전자파로부터 인체를 보호하기 위한 기술은 소수에 불과하다.
국내의 관련 선행기술문헌을 살펴보면, 한국 공개특허공보 제10-2001-0046524호, 한국 등록특허공보 제10-1469960호, 한국 등록실용신안공보 제20-0467426호 등에는 전자파 차폐 기능을 가지는 휴대폰 또는 스마트폰 케이스가 제시되어 있다.
상기한 선행기술문헌에서 전자파 차폐의 핵심인 차폐 소재에 대한 언급은 전도성을 띠는 불투명 또는 반투명의 금속을 이용한다는 것이 대부분이며, 이는 디스플레이용 소재로 사용하기에는 투명도가 떨어진다.
한국 등록특허공보 제10-0934292호, 한국 등록특허공보 제10-1290500, 한국 등록특허공보 제10-0335346 호 등에서는 PDP용의 전자파 차폐 소재를 제시하고 있으나, 이 역시 광 투과율이 낮아 디스플레이용 소재로는 적절하지 못하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 휴대폰, 노트북, 텔레비전 등에서 발생하는 전자파를 효과적으로 차폐하기 위한 여러 시도들이 이루어지고 있으나, 대부분 재료 자체의 성분 조성을 개선하거나, 기기 내 전자부품 간의 통신 간섭을 최소화하기 위한 방향으로 진행되어 왔다.
그러나, 최근 터치스크린을 적용한 스마트기기의 사용이 크게 늘면서 터치스크린을 통해 방사되는 전자파를 효과적으로 차단할 수 있는 기술 개발이 매우 시급한 실정이다.
터치스크린은 사용자가 손이나 펜 등으로 화면을 누르거나 접촉하면 그 위치를 감지하여 시스템에 전달하는 입력 장치로서, 대부분의 스마트기기에 사용되고 있으며, 그 밖의 전기기기에서도 사용이 널리 확대되는 추세이다.
스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등과 같이 터치스크린을 적용한 디스플레이, 즉 터치 입력 기능을 가지는 디스플레이는 화면 접촉을 통해 명령이나 제어를 할 수 있다는 장점을 가지나, 손으로 직접 화면을 만져야 하므로 손가락, 팔을 비롯한 신체 부위가 전자파에 직접 노출되는 위험성이 있고, 이들 스마트기기를 얼굴이나 귀에 대고 직접 통화를 할 경우 머리와 손 부위가 전자파에 직접 노출되는 단점이 있다.
그러나, 종래의 전자파 차폐 기술은 금속재료의 성분 조성을 통한 차폐와 ITO와 같은 투명 전극을 이용하는 수준이고, 대부분 차폐 성능을 가지는 수십 마이크로미터(㎛) 이상의 두께를 가지는 불투명 내지 반투명 차폐 소재(주로 금속재질)를 이용하기 때문에 투명해야 하는 디스플레이 특성상 적용에 한계가 있다.
또한, 알려진 종래의 차폐 소재들은 다층 구조이거나 금속재료 또는 합성수지를 사용하므로 두께가 두껍거나 무겁고 불투명하여 터치스크린이 적용된 디스플레이의 전자파 차폐 소재로 사용하기에 무리가 있고, 제조 공정 또한 복잡하다.
아울러, 종래의 차폐 소재들은 터치스크린의 기능에 장애를 일으킬 수도 있다.
이에 대해 좀더 설명하면, 터치스크린에서 전자파 차폐 기능은 디스플레이의 화면, 즉 터치스크린의 표면 내 접촉된 특정 위치를 X축 및 Y축의 좌표 형식으로 읽어들여 좌표 상의 특정 위치를 파악해야 하는 터치 입력 기능과 상충하는 성질이 있다.
따라서, 터치스크린용 전자파 차폐 소재가 전자파를 차폐하고자 하면, 그 에너지를 전체 면에서 흡수하여 차폐해야 하므로, 터치스크린이 터치 입력 기능을 원활하게 수행하도록 하는데 어려움이 있다.
또한, 터치스크린의 화면에서 특정 위치를 파악해야 하는 터치 입력 기능을 고려한다면, 전자파 차폐 특성을 구현하는 것이 어려운 문제가 있으므로, 아직까지는 투명하면서도 터치 입력 기능에 영향을 주지 않고 전자파 차폐 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재나 그 응용제품에 대해서는 거의 알려진 것이 없다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 터치스크린에 부착하여 터치스크린의 터치 입력 기능이 원활하게 작동되도록 하면서도 터치스크린을 통해 방사되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있는 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 투명 재질의 지지 기판; 및 나노미터(nm) 스케일의 선 폭과 높이를 가지는 나노 금속선이 폐곡선을 형성하도록 상기 지지 기판 위에 고정 배치되어서 구성되고, 상기 폐곡선들이 반복적으로 배열되어 있는 구조를 가지는 나노 구조물;을 포함하며, 상기 나노 구조물의 전체 영역이 각각 복수 개의 나노 금속선의 폐곡선을 포함하는 영역들로 구획되고, 상기 나노 구조물은 상기 구획된 영역들 간의 경계 부분을 따라서 상기 영역들 사이를 전기적으로 단절시키는 회로 단절부를 포함하며, 상기 회로 단절부는 상기 경계 부분을 따라서 나노 금속선들의 연결이 끊어진 끊김 구조를 배치하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재를 제공한다.
그리고, 바람직한 실시예에서, 상기 나노 구조물에서 구획된 상기 각 영역 내 나노 금속선으로 이루어진 금속선 회로 중 정해진 회로 영역의 외곽을 따라 연결한 가상의 폐곡선 상에 위치하는 나노 금속선 부분이 끊어진 구조로 되어 있고, 상기 가상의 폐곡선을 따라 위치되는 나노 금속선의 끊김 부위에 의해, 상기 정해진 회로 영역 내 나노 금속선으로 이루어진 센서 회로가, 주변의 금속선 회로인 차폐 회로와 전기적으로 단절된 상태로 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재는 나노 금속선으로 이루어진 나노 구조물을 이용하여 디스플레이를 통해 방사되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물이 회로 단절부와 센서 회로를 가짐으로써 터치스크린에 부착하였을 때 터치스크린의 터치 입력 기능이 원활하게 작동되도록 하면서도 터치스크린을 통해 방사되는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재가 전기전자제품의 표시 장치에 부착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 나노 구조물을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 실시예에서 나노 구조물의 일부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 일부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 가상의 폐곡선, 단절된 센서 회로, 차폐 회로를 확대하여 도시한 도면이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 센서 회로를 구성하기 위한 가상 폐곡선의 다양한 형태를 예시한 도면이다.
도 11 내지 13은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 14와 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 또 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 16 내지 도 23은 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 나노 금속선으로 이루어진 단방향 격자 구조물에 전자파를 통과시킬 때의 전자파 차단 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 나노 금속선이 서로 교차된 구조를 가지는 쌍방향 격자 구조물에 전자파를 통과시킬 때의 전자파 차단 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 휴대폰, 스마트폰과 같은 휴대용 통신기기나 스마트기기를 포함하여 각종 전기전자제품의 터치스크린에 부착하였을 때 통신 기능 및 터치스크린의 터치 입력 기능에 영향을 주지 않으면서도, 터치스크린을 통해 방사되는 전자파를 인체에 유해하지 않은 수준으로 효과적으로 차폐할 수 있는 투명한 터치스크린용 전자파 차폐 소재를 제공하고자 하는 것이다.
이를 위해, 특정 구조와 크기, 형상을 가진 나노 구조물을 이용하여 전자파를 차폐할 수 있는 터치스크린용 투명 전자파 차폐 소재가 개시된다.
보다 상세하게는, 본 발명의 전자파 차폐 소재는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 스마트기기 및 휴대용 무선 통신기기, 노트북과 같은 전기전자제품에서 터치스크린이 적용된 디스플레이에 사용될 수 있는 것이며, 터치스크린의 표면에 부착되었을 때 터치스크린의 터치 입력 기능이 정상적으로 수행될 수 있도록 하면서도 효과적인 전자파 차폐를 수행할 수 있도록 제공되는 것이다.
이러한 본 발명의 전자파 차폐 소재는 표시 장치인 디스플레이를 통해 방사되는 전자파를 차폐하기 위해서 디스플레이의 화면에 부착하여 사용할 수 있는 박막(film)의 소재로 제공되고, 액정보호필름과 같이 디스플레이에 표시되는 내용을 그대로 전달할 수 있도록 투명한 소재로 제공된다.
특히, 본 발명의 전자파 차폐 소재는 터치스크린의 터치 입력 기능과 상충되지 않으면서 효과적인 전자파 차폐 기능을 수행할 수 있도록 후술하는 나노 금속선의 끊김 구조를 적용한 나노 구조물을 이용하는 것으로, 이를 통해 터치 입력 기능을 방해하지 않도록 하는 특성을 구현하고, 터치스크린에도 사용될 수 있도록 한 점에 주된 특징이 있다.
이하, 본 발명의 전자파 차폐 소재에 대해 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재가 전기전자제품의 표시 장치에 부착된 상태를 나타내는 도면으로, 전기전자제품(1)은 터치스크린 표시 장치(2)가 적용된 것으로서, 스마트폰과 같은 휴대용 통신기기가 될 수 있다.
통상의 전기전자제품에서는 표시 장치를 통해 인체에 유해한 전자파가 방출된다.
도시된 바와 같이, 전기전자제품(1)의 표시 장치(2)는 표시 기능과 함께 터치 입력 기능을 제공하기 위해 정보를 표시하는 디스플레이 패널(3)과, 디스플레이 패널(3)에 적층된 터치스크린(터치 패널)(4)을 포함하여 구성되고, 이러한 표시 장치의 화면, 보다 명확하게는 터치스크린(4)의 표면에 본 발명의 전자파 차폐 소재(10)가 부착된다.
예시한 표시 장치(2)에서 터치스크린(4)은 화면상의 접촉 위치(터치 위치)를 감지하여 전기전자제품(1) 내 제어요소에 전달하는 입력 장치가 되는 것으로, 터치 입력 기능을 구현하기 위한 회로를 가지는 투명한 패널로 제공된다.
이러한 터치스크린(4)은 디스플레이 패널(3)에 내장되거나 적층되는 형태로 디스플레이 패널과 일체화될 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 소재가 적용될 수 있는 표시 장치의 구성은 공지된 것과 차이가 없으며, 표시 장치의 구성에 있어서 제한이 있는 것은 아니다.
도시된 바와 같이, 전자파 차폐 소재(10)는 전기전자제품(1)의 표시 장치(디스플레이)(2)에서 방사되는 전자파를 차단할 수 있도록 표시 장치의 표면에 부착하여 사용되며, 특히 터치스크린(4)이 적용된 표시 장치에도 사용할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 전자파 차폐 소재(10)는 터치스크린(4)의 터치 입력 기능에 영향을 주지 않으면서 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있는 특성을 가지도록 제작되며, 터치스크린(4)의 표면에 직접 부착하여 사용할 수 있다.
이러한 본 발명의 전자파 차폐 소재는 정보를 표시하는 표시 장치의 표면에 부착되는 것이므로 투명한 소재여야 하고, 액정보호필름과 같이 사용자가 표시 장치의 표면에 간단히 부착하여 사용할 수 있도록 얇은 두께의 박막형 소재, 즉 필름 형태의 소재로 제작됨이 바람직하다.
다음으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 나노 구조물을 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 일부를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 실시예에서 나노 구조물의 일부를 도시한 사시도이다.
또한, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 일부를 도시한 사시도로서, 도 5에 도시한 형태의 나노 구조물을 적용한 전자파 차폐 소재의 일부를 예시한 것이다.
또한, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자파 차폐 소재의 구성을 나타내는 사시도이다.
먼저, 종래 기술에서 극복해야 할 과제는 디스플레이용임을 고려하여 높은 광 투과율을 나타내는 투명성을 확보해야 하는 문제, 그리고 터치스크린에 부착하였을 때 터치 입력 기능에 영향을 주지 않는 전자파 차폐 성능을 구현할 수 있는 문제를 해결하는 것이다.
종래 기술에 따른 전자파 차폐 소재의 경우 대부분 두께가 두껍거나 금속성을 띠고 있고 고유 색깔을 가지므로 디스플레이와 같은 특정 분야에는 적용이 어렵다.
특히, 수십 마이크로미터(㎛) 대의 선 폭이나 금속 두께를 가질 경우 광 투과율이 낮아 화면이 흐려 보이는 등의 문제를 나타내므로 디스플레이용 전자파 차폐 소재로는 부적합하다.
또한, 종래 기술에 따른 전자파 차폐 소재는 대부분 다층의 복합한 구조를 가지므로 복잡한 생산 공정을 거쳐 제조할 수밖에 없고, 따라서 제조 비용 및 원가가 높다는 문제점을 가지고 있다.
참고 도면으로, 도 24는 나노 금속선(nanoscale metal line)으로 이루어진 단방향 격자(단방향 나노 금속 격자) 구조물(A)에 전자파를 통과시킬 때의 전자파 차단 효과를 설명하기 위한 도면으로, 도시된 바와 같이 전자파를 단방향 나노 금속 격자 구조물(A)에 통과시킬 경우 그 격자에 수직한 방향으로의 전자파가 통과하여 남게 된다.
반면, 도 25는 나노 금속선이 서로 교차된 구조를 가지는 쌍방향 격자(쌍방향 나노 금속 격자) 구조물(B)에 전자파를 통과시킬 때의 전자파 차단 효과를 설명하기 위한 도면으로, 도시된 바와 같이 전자파를 쌍방향 나노 금속 격자 구조물(B)에 통과시킬 경우 전 방향의 전자파가 차폐될 수 있게 된다.
도 25에서와 같이 쌍방향 나노 금속 격자를 차폐하고자 하는 전자파의 진행방향에 직교하는 단면의 수평(X), 수직(Y) 방향으로 전 면적에 배열한 뒤, 쌍방향 나노 금속 격자 후방에서 전자파를 측정해본 결과, 모든 방향에서 오는 특정 파장의 전자파를 제어 또는 차단하는 것이 가능하였다.
상기와 같이 통상 수 마이크로미터(㎛)보다 작고 눈으로 식별할 수 없는 나노 스케일(nanoscale)의 크기를 가지는 금속선으로 이루어진 격자를 특정 방향으로 배열하면 특정 파장의 전자파를 그 특정 방향으로 차단 또는 여과하는 것이 가능하다.
이러한 점에 착안하여, 본 발명에 따른 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재는 전기전도성을 갖는 나노 금속선을 교차된 구조로 배치하여 구성한 나노 쌍격자 구조물을 포함한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 소재의 구성을 설명함에 있어서 나노 쌍격자 구조물에 대해 먼저 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 소재에 적용되는 나노 쌍격자 구조물(이하 '나노 구조물'이라 칭함)(13)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 나노미터(nm) 스케일의 선 폭(w)과 높이(h)를 가지는 금속선(14,15), 즉 나노 금속선으로 구성되는 것으로서, X축 방향과 Y축 방향으로 길게 연장되는 나노 금속선(14,15)이 격자(grid) 형상을 이루도록 교차 배치되어 있는 구조물이다.
도 5를 참조하면, 나노 구조물(13)에서는 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 다각형, 그 예로서 사각형이 X축 방향과 Y축 방향으로 반복해서 배열된 구조로 되어 있고, 소정의 선 폭(w)과 선 높이(h), 배열된 사각형의 X축 방향 피치(Px)와 Y축 방향 피치(Py)가 지시되어 있다.
동일한 형상의 다각형이 배열된 구조물에서 정해진 방향의 피치, 즉 도 5에서와 같이 다각형의 X축 방향 피치(Px)와 Y축 방향 피치(Py)는, 다각형이 정사각형 또는 직사각형인 경우, 즉 나노 금속선이 직각으로 교차되어 형성되는 사각형의 변의 길이(직사각형의 경우 장변과 단변의 길이임)와 같다.
물론, 상기 피치는, 사각형이 아닌 원인 경우 지름이 될 수 있고, 타원인 경우 장축의 길이와 단축의 길이가 될 수 있으며, 삼각형, 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형인 경우 이웃한 두 다각형의 중심(여기서 중심은 무게중심이 될 수 있음) 간의 거리로 정의될 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 소재의 나노 구조물(13)은 X축 방향과 Y축 방향, 또는 기타 정해진 방향의 직선 축을 기준으로 하여 폐곡선이 반복적으로 배열된 구조로 되어 있는바, 본 발명에서는 나노 구조물의 최소 기본 단위인 폐곡선들의 배열에 있어 하나의 폐곡선을 둘러싸는 원 중에 최소 면적을 가지는 원의 지름을 나노 쌍격자의 특성 상수라 정의하기로 한다.
여기서, 폐곡선의 의미는 원이나 타원 외에도 삼각형이나 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형을 포함하는 것임을 밝혀 두며, 폐곡선에 다각형이 포함됨은 폐곡선의 정의에 있어서 알려져 있는 사항이다.
그 외에도 나노 금속선이 형성하는 상기 폐곡선은 사다리꼴, 마름모, 평행사변형, 또는 비정형 다각형이 될 수도 있으며, 상기한 도형이 혼재되어 있는 혼합형으로 나노 금속선을 배치하여 나노 구조물을 구성하는 것이 가능하다.
한편, 상기와 같이 나노 금속선으로 이루어진 나노 구조물의 경우 그 형상을 유지시켜 줄 수 있는 별도 구조물이 필요로 하며, 이러한 구조물은 소정 두께의 필름(film) 형상의 구조물이 될 수 있다.
이하, 본 발명에서 나노 구조물이 상측에 고정 배치되는 필름 또는 유리 형상의 구조물을 '지지 기판'이라 칭하기로 한다.
결국, 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재는 나노 금속선으로 이루어진 나노 구조물과, 이 나노 구조물이 상측에 고정 배치되는 지지 기판을 포함하여 구성되는 것이다.
도 4를 참조하면, 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 나노 구조물(13)과, 이 나노 구조물(13)을 지지하는 지지 기판(11)을 포함하여 구성되는 전자파 차폐 소재(10)를 예시하고 있다.
여기서, 나노 구조물(13)은 도 5에 예시된 형태가 사용되고 있으며, 다만 본 발명에서 나노 구조물(13)이 도 5에 예시된 사각형의 배열로 이루어진 것으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변경 가능하다.
상기 지지 기판(11)은 투명한 재질로 제조될 수 있고, 이와 같이 투명 재질의 지지 기판(11)을 포함하는 전자파 차폐 소재(10)는 휴대폰이나 스마트폰 등과 같은 전기전자제품의 디스플레이에 적용될 수 있다.
즉, 투명한 지지 기판(11)을 가지는 전자파 차폐 소재(10)를 디스플레이의 표면에 부착하여 사용할 수 있는 것이며, 디스플레이의 표면에 부착된 전자파 차폐 소재(10)가 디스플레이를 통해 방사되는 전자파를 차폐해줄 수 있게 된다.
여기서, 디스플레이는 도 1에 나타낸 바와 같이 터치스크린을 가지는 디스플레이, 즉 터치스크린 표시 장치가 될 수 있다.
이때, 지지 기판(11)은 얇고 투명한 소정 두께의 합성수지 필름(예, PET 필름)이나 유리 기판이 될 수 있고, 이러한 투명 지지 기판(11) 위에 나노 구조물(13)을 고정 및 배치하여 투명하면서도 전자파 차폐 성능이 우수한 전자파 차폐 소재(10)를 제조 및 제공하는바, 사용자가 이 전자파 차폐 소재(10)를 자신의 휴대폰이나 노트북, 텔레비전 등 각종 전기전자제품의 디스플레이 화면은 물론, 터치스크린의 표면에 부착하여 사용할 수 있다.
이와 같은 투명 전자파 차폐 소재(10)에서 나노 금속선(14,15)의 선 폭(도 5에서 w임)과 높이(h)를 축소시킬 경우, 즉 나노 구조물(13)의 선 폭(w)과 높이(h)가 미세해질수록 단위면적당 비금속 부분의 면적 비율인 개구율이 높아져서 광 투과율이 향상될 수 있게 된다.
이에 투명하면서도 전자파 차폐 성능을 충분히 만족시킬 수 있는 전자파 차폐 소재를 제공할 수 있게 되고, 광 투과율이 우수할수록 디스플레이의 표면에 부착하여 사용하는 전자파 차폐 소재로 더욱 유용해질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 도 6에 나타낸 바와 같이 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 폐곡선의 내측 공간(개구된 공간)에 충전부(12a)가 채워질 수 있다.
좀더 상세히 설명하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 지지 기판(11) 위에 나노 금속선(14,15)이 내부에 위치될 수 있는 나노 쌍격자 패턴 형태의 홈(12b)을 가진 별도의 홈 구조물(12)이 적층될 수 있다.
즉, 지지 기판(11) 위에 나노 금속선(14,15)이 내부에 위치될 수 있는 나노 쌍격자 패턴 형태의 홈(12b)이 형성된 별도의 홈 구조물(12)이 적층되고, 나노 쌍격자 패턴 형태의 홈(12b) 내부에 나노 금속선(14,15)이 위치된 형태로 나노 구조물(13)이 구성될 수 있는 것이다.
이와 같이 나노 금속선(14,15)이 내부에 위치되는 홈(12b)은, 후술하는 바와 같이 지지 기판(11) 위에 도포된 뒤 경화된 UV 경화성 레진(resin)에 형성될 수 있으며(후술하는 제조 공정 참조), 여기서 홈(12b)이 형성된 UV 경화성 레진이 홈 구조물(12)이 된다.
물론, 디스플레이용임을 고려하여 전자파 차폐 소재(10)의 홈 구조물(12) 또한 지지 기판(11)과 마찬가지로 투명한 재질로 형성되어야 한다.
또한, 도 7에 예시한 바와 같이, 전자파 차폐 소재(10)는 상기 홈(12b) 내부에 배치된 나노 금속선(14,15)을 사이에 두고 홈(12b)이 형성된 홈 구조물(12)에 접합 및 합지되어 나노 금속선(14,15)을 지지 기판(11) 위에서 완전히 고정 및 유지시키는 필름 형상의 구조물(16)을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에서 홈 구조물(12)에 접합되어 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 나노 구조물(13)을 지지 기판(11) 위에서 고정하는 상기 필름 형상의 구조물(16)을 '고정 필름'이라 칭하기로 한다.
물론, 고정 필름(16) 역시 투명한 재질로 이루어진 것이어야 한다.
상기 고정 필름(16)은 기 제작된 투명한 필름을 홈 구조물(12)의 한쪽 면에 열 융착 또는 접착 등을 통해 합지시키는 방법으로 설치될 수 있고, 또는 나노 구조물(13) 위에 수지를 도포하여 경화시킨 필름 형태의 투명 수지층으로 구현될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 상기 나노 구조물이 전자파를 차폐할 수 있는 성능을 발휘하기 위해서는, 나노 구조물의 최소 기본 단위인 폐곡선에 있어서, 나노 쌍격자의 특성 상수가 차폐하고자 하는 전자파의 파장 길이와 같거나 그보다 작은 형상을 갖는 폐곡선이어야 한다.
또한, 나노 구조물에서 폐곡선의 피치(도 5에서 Px,Py)가 차폐하고자 하는 전자파의 파장 길이와 같거나 그보다 작도록 해야 하며, 이때 나노 구조물(13)을 구성하고 있는 나노 금속선(14,15)의 선 폭(w)이 상기 피치의 1/2과 같거나 그보다 작아야 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서, 폐곡선을 이루고 있는 나노 금속선의 선 폭(w)은 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5nm ~ 10㎛ 범위의 선 폭을 가지도록 하는 것이 가능하다.
5nm보다 작은 선 폭을 가지도록 하는 것이 가능하지만, 이러한 미세한 선 폭의 나노 금속선의 경우, 공정상 제조가 어려운 문제가 있고, 손상 없이 그 형상을 유지하는 것이 용이하지 않다.
또한, 선 폭(w)을 10㎛ 보다 크게 할 경우, 단위면적당 비금속 부분의 면적 비율인 개구율이 지나치게 낮아져 원하는 광 투과율에 도달하기 어렵고, 디스플레이용으로 적용하기에는 부적합한 문제를 나타낸다.
또한, 특성 상수는 차폐하고자 하는 전자파의 파장에 따라 선택 및 될 수 있다.
그리고, 지지 기판(11)에 접합되어 있는 상태에서 지지 기판(11)의 접합면을 기준으로 하는 나노 금속선(14,15)의 높이(h)는 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 보다 상세하게는 5nm ~ 10㎛ 범위의 선 높이를 가지도록 하는 것이 가능하다.
더욱 바람직하게는 나노 금속선(14,15)의 높이(h)를 250nm ~ 300nm로 하는 것이 좋다.
또한, 나노 구조물(13)을 구성하고 있는 나노 금속선(14,15)은 나노미터(nm) 스케일의 크기(직경이 될 수 있음)를 가지는 나노 금속 입자로 형성될 수 있고, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 홈 구조물(12)의 홈(12b)에 삽입된 나노 금속선(14,15)의 경우 홈(12b)을 따라 금속 나노 입자를 충전하여 구성하는 것이 가능하다.
나노 구조물(13)을 구성하는 나노 금속 입자는 적어도 80nm 이하의 직경을 가지는 나노 입자가 될 수 있으며, 은, 구리, 금, 알루미늄, 니켈, 크롬, 백금, 팔라듐 등과 같은 도전성 금속 중에 선택된 금속 입자가 될 수 있다.
한편, 본 발명의 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재는 터치스크린의 표면에 부착하여 사용할 수 있도록 제공되는 것으로서, 이를 위해 전자파 차폐 소재는, 터치스크린의 표면에 부착되었을 때, 그 자체가 최상의 전자파 차폐 기능을 수행할 수 있어야 함과 더불어, 적용된 나노 구조물이 터치스크린의 터치 입력 기능에 장애가 되거나 영향을 주지 않아야 한다.
즉, 전자파 차폐 기능과 터치 입력 기능의 상충 문제가 해결될 수 있어야 하는 것이다.
이를 위해, 본 발명의 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물(13)의 나노 금속선(14,15)은 특정 지점에서 끊긴 구조를 가져야 한다.
만약, 전자파 차폐 소재에서 차폐용 회로를 구성하고 있는 나노 구조물의 도전성 나노 금속선이 특정 위치에서의 끊김 없이 모두 일체로 연결되어 있다면, 즉 나노 금속선의 끊김 없이 나노 구조물 전체가 일체로 연결된 하나의 도전체로 되어 있다면, 터치스크린 위에 부착되었을 때 나노 금속선의 특정 위치에 손가락이 접촉되더라도, 접촉 위치에서의 전기적 변화가 나노 금속선의 도전체 전체에 영향을 주게 되므로, 손가락이 접촉된 화면상의 특정 위치를 터치스크린을 통해 인지할 수 없게 된다.
통상 터치스크린이 적용된 표시 장치(디스플레이)에서는 손가락이나 펜 등이 접촉한 특정 위치에서의 정전 용량의 변화가 아래쪽의 터치스크린(터치 패널)으로 전달되어 인지되도록 되어 있다.
또한, 액정보호필름과 같은 투명 필름이나 유리를 터치스크린의 표면에 부착한 경우에는 접촉 위치에서의 정전용량의 변화가 투명 필름이나 유리를 투과하여 감지될 수 있다.
그러나, 나노 금속선 전체를 하나의 도전체가 되도록 끊김 없이 일체로 연결한 차폐용 회로를 부착한 경우 특정 위치에서의 변화를 터치스크린을 통해 감지하기가 어렵게 된다.
따라서, 본 발명의 전자파 차폐 소재에서는 나노 금속선으로 이루어진 회로에서 회로 상부의 특정 위치에 손가락이나 펜 등이 접촉되었을 때 그 특정 위치에서의 전기적인 변화 및 상태가 주변에 영향을 주지 않고 아래쪽의 터치스크린으로 전달될 수 있도록 정해진 영역의 회로 부분을 주변 회로와 단절시키는 끊김 구조가 적용된다.
좀더 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재(10)에서 나노 구조물(13)은 전자파 차폐 기능과 터치 입력 기능의 상충 부분을 해결하기 위하여 나노 금속선(14,15)에 끊김 구조를 적용하여 구성한 회로 단절부(13a)를 포함한다.
도 2 및 도 3은 전자파 차폐 기능과 터치 입력 기능의 상충을 방지하기 위한 회로 단절부(13a)를 가지는 전자파 차폐 소재(10)의 나노 구조물(13)을 보여주고 있으며, 굵은 선으로 표시된 나노 금속선 부분이 회로 단절부(13a)가 적용된 부분이다.
도시된 바와 같이, 전자파 차폐 소재(10)의 나노 구조물(13) 전체 영역을 복수 개의 영역(A1,A2,A3,...)으로 구획하고, 상기 구획된 영역들의 경계 부분에 회로 단절부(13a)가 위치되도록 한다.
도 2를 참조하면, 나노 구조물(13)의 전체 영역이 각각 복수 개의 센서 회로를 포함하는 영역(A1,A2,A3,...)들로 구획되어 있고, 이때 구획된 영역들이 회로 단절부(13a)를 경계로 하고 있음을 볼 수 있다.
여기서, 회로 단절부(13a)에 의해 구획된 각 영역(A1,A2,A3,...)들에 배열되는 센서 회로(도 4 및 도 5에서 도면부호 13b임)들에 대해서는 후술하기로 한다.
이하의 설명에서 나노 구조물(13)의 회로는 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 패턴화된 회로를 의미한다.
도 2는 회로 단절부(13a)를 경계로 구획되는 영역(A1,A2,A3,...)들이 각각 복수 개의 센서 회로(도 4 및 도 5에서 도면부호 13b임)를 포함하는 사각형의 영역인 실시예를 나타내고 있으나, 구획되는 영역이 사각형으로 한정되는 것은 아니며, 구획되는 영역 내의 센서 회로의 개수 또한 특정하게 한정되는 것은 아니다.
다만, 나노 구조물(13)의 전체 영역에서 분할된 복수 개의 영역(A1,A2,A3,...)들은 동일한 크기 및 형상으로 규칙적으로 배열되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2에서와 같이 나노 구조물(13)의 전체 영역이 복수 개의 사각형 영역으로 균등하게 분할되었을 때, 각 영역(A1,A2,A3,...)의 가로, 세로 크기는 적어도 10mm 이상의 크기를 가지도록 하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 소재(10)의 나노 구조물(13)에서 회로 단절부(13a)는 그것을 경계 부분으로 하는 이웃한 영역(A1,A2,A3,...) 사이를 서로 단절시키도록 상기 경계 부분을 따라 도 3에 나타낸 바와 같이 나노 금속선(14,15)이 끊어진 구조로 되어 있는 회로 부분을 의미한다.
이와 같이 영역(A1,A2,A3,...) 간의 단절이 이루어지도록 경계 부분을 따라 나노 금속선(14,15)을 끊어서 구성한 회로 단절부(13a)에 의해 그것을 경계로 하는 이웃한 영역들은 상호 간 전기적으로 완전히 단절된다.
이러한 회로 단절부가 형성되어 있지 않다면, 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재를 터치 입력 기능을 가지는 터치스크린에 적용할 수 없다.
즉, 나노 구조물 전체의 도선, 즉 나노 금속선 회로 전체가 전기적으로 연결된 상태가 되므로 접촉 위치에서의 전기적 변화가 나노 금속선 회로 전체에 영향을 주게 되고, 결국 손가락이 접촉된 화면상의 특정 위치를 터치스크린을 통해 알 수가 없게 되며, 터치스크린의 작동이 불가능해진다(터치 입력 기능 상실).
도 3은 회로 단절부를 좀더 확대하여 나타낸 도면으로, 사각의 굵은 점선은 가상의 선으로서, 회로 단절부(13a)가 형성된 부분을 포함하는 가상의 영역을 표시하고 있는 것이다.
도 3에서 실선은 나노 구조물의 금속 나노선(14,15)을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 회로 단절부(13a)는 전자파 차폐 기능과 터치 입력 기능의 상충 문제를 해결하기 위한 것으로, 전체 나노 구조물(도 2에서 도면부호 13임)을 복수 개의 영역(A1,A2,A3,...)으로 구획하였을 때 구획된 영역 사이의 경계 부분에 위치하여 구획된 영역 간을 전기적으로 단절시킨다.
이때, 회로 단절부(13a)는, 이웃한 영역(A1,A2,A3,...) 간의 경계 부분을 따라서, 종, 횡(X축 및 Y축 방향)으로 배치되는 나노 금속선(14,15)의 정해진 부위가 끊어진 구조가 되도록 하여 구성되는 것으로, 도 3에서 점선 내 회로 단절부(13a)는 점선 상측의 영역과 점선 하측의 영역을 전기적으로 완전히 단절시키고 있다.
바람직하게는, 이웃한 영역(A1,A2,A3,...) 간의 경계 부분을 따라 나노 금속선(14,15)의 정해진 부위가 끊어진 구조가 되도록 하여 구성되는 회로 단절부(13a)에서, 디스플레이 상의 모아레(Moire) 현상을 방지하기 위해, 회로 단절부(13a)의 나노 금속선 끊김 부위는, 경계 부분을 따라, 직선이 아닌, 지그재그(zigzag) 형태의 꾸불꾸불한 곡선 경로를 따라 굴곡지게 배치되도록 한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물의 센서 회로와 차폐 회로에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 나노 구조물(13)은 상기한 회로 단절부(13a)에 더하여 센서 회로(13b)와 차폐 회로(13c)를 추가로 포함하며, 센서 회로(13b)는 회로 단절부(13a)에 의해 분할된 각 영역(A1,A2,A3,...) 내에 위치된다.
상기 센서 회로(13b)는 터치스크린으로 하여금 각 영역 내 정확한 접촉 위치를 인식할 수 있도록 추가적으로 단절된 나노 금속선 회로 부분이며, 차폐 회로(13c)는 전자파 차폐를 목적으로 하는 나노 금속선 회로 부분이다.
상기 차폐 회로(13c)는 전자파 차폐를 위한 나노 금속선 회로 부분으로서, 나노 구조물(13)에서 센서 회로(13b)와 회로 단절부(13a)를 제외한 나머지 나노 금속선 회로 부분이 될 수 있다.
좀더 설명하면, 도 4 내지 도 7은 전자파 차폐 소재(10)에서 회로 단절부(도 2 및 도 3에서 도면부호 13a임)에 의해 분할된 각 영역(도 2에서 A1,A2,A3,...) 내의 일부 및 그것의 나노 구조물을 나타내고 있는 것이다.
도시된 바와 같이, 상기 각 영역 내에서, 전자파 차폐 소재(10)의 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 금속선 회로 중 정해진 회로 영역의 외곽(예를 들면, 정해진 회로 영역이 원형일 경우 원주)을 따라 연결한 가상의 폐곡선(도 8에서 점선의 원임) 상에 위치하는 나노 금속선 부분을 끊김 구조가 되도록 단절시키며, 이때 상기 가상의 폐곡선을 따라 나노 금속선이 끊겨 있으므로, 상기 정해진 영역 내 회로(13b)는 그 주변 회로(13c)와는 전기적으로 단절된 상태가 된다.
여기서, 가상의 폐곡선을 따라 위치되는 나노 금속선 부분이 끊김으로써 주변 회로와 전기적으로 단절되는 상기 정해진 영역 내 회로(13b)는, 물체(손가락이나 펜 등) 접촉 시 나타나는 전기적인 변화를 주변 회로(13c)에 영향을 주지 않고 터치스크린에 전달함으로써 터치 센서 기능을 보조하는 일종의 센서 회로 작용을 한다.
따라서, 이하 본 발명에서 상기한 끊김 구조에 의해 주변 회로와 전기적으로 단절되는 상기 정해진 영역 내 회로(13b)를 '센서 회로'라 칭하기로 한다.
또한, 상기 센서 회로(13b)와 전기적으로 단절되는 주변 회로(13c)는 전자파 차폐 기능을 하는 회로 부분이 되므로 '차폐 회로'라 칭하기로 한다.
본 발명의 전자파 차폐 소재에서 센서 회로(13b), 그리고 이 센서 회로(13b)를 차폐 회로(13c)와 구분 짓는 가상의 폐곡선(도 8에서 점선의 원임)은 나노 구조물(13) 전체에서 패턴을 이루도록 반복적으로 배열되고, 이때 모두 동일한 크기 및 형상, 그리고 일정 간격으로 반복 배열되는 패턴을 가지도록 함이 바람직하다.
도 4 내지 도 7의 실시예는 가상의 폐곡선을 원으로 하여, 원을 따라 위치되는 나노 금속선 부분에서 연결이 끊어진 구조를 가지는 실시예로서, 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 나노 구조물(13)의 회로 형태를 좀더 명확히 도시하면 도 8과 같다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 소재에서 가상의 폐곡선, 단절된 센서 회로(13b), 차폐 회로(13c)를 확대하여 도시한 도면이다.
도 8에서 나노 금속선(14,15)은 실선으로 나타내었으며, 가상의 폐곡선(V)인 원을 따라 위치되는 나노 금속선 부분이 끊김으로써 내측의 센서 회로(13b)와 주변의 차폐 회로(13c)가 단절된 상태를 보여주고 있다.
도 8에서는 회로 중 4개의 센서 회로(13b)만을 예시하고 있으며, 폐곡선(V) 내측의 각 센서 회로(13b)는, 폐곡선(V)을 따라 위치되는 나노 금속선 끊김 구조로 인해, 주변의 차폐 회로(13c)와 전기적으로 단절된 상태로 되어 있다.
도시된 바와 같이, 각 센서 회로(13b)는 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 적어도 하나 이상의 나노 금속선 폐곡선과 그로부터 연장된 나노 금속선의 일부를 포함하는 것이 될 수 있다.
도 8의 실시예는 교차하도록 종, 횡으로 배치된 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 완전한 사각형 4개와 이에 인접한 연장선 일부를 포함하여 구성된 복수 개의 센서 회로(13b)들을 가지고 있는 것으로, 나노 구조물(13)에서 센서 회로(13b)들이 일정 간격으로 규칙적으로 배열된 패턴을 이루고 있다.
이러한 본 발명의 전자파 차폐 소재에서는 일정 영역의 도전체 회로인 센서 회로(13b)를 이용하여 디스플레이 화면(터치스크린 표면)에서의 미세한 손가락 접촉으로 인한 전기신호(정전용량 변화)를 센서 회로 전체 면적에서 흡수하고, 이때 각 센서 회로(13b)가 해당 영역의 미세한 정전기 변화(정전압 변화)를 아래쪽 터치스크린(터치 패널)에 전달하는 역할을 한다.
미세한 터치 반응을 위해, 그리고 섬세한 접촉에 제대로 반응할 수 있도록 하기 위해 센서 회로(13b)의 면적은 가능한 한 최소의 면적으로 하는 것이 바람직하며, 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 각 사각형 하나의 크기는 가로, 세로 350㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 각 센서 회로(13b)의 크기는 가상의 폐곡선(V)을 원으로 하였을 때 그 원의 지름(도 5에서 도면부호 d임)을 기준으로 5mm 이하로 하는 것이 바람직하며, 2mm 이하로 하는 것이 미세한 터치 반응 효과를 위해 더욱 바람직하다.
또한, 나노 금속선의 선 폭(w)은 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 5nm ~ 10㎛ 범위의 선 폭을 가지도록 하는 것이 가능하다.
또한, 센서 회로(13b)와 차폐 회로(13c) 사이에서 나노 금속선(14,15)의 연결이 끊어진 틈새로 전자파가 누설되는 것을 방지하기 위하여 나노 금속선의 연결이 끊어진 틈새의 간극 크기를 제한하는 것이 필요하다.
바람직하게는, 나노 금속선의 연결이 끊어진 틈새의 간극 크기, 즉 끊어진 부위의 나노 금속선과 나노 금속선 사이의 거리가 나노 금속선의 선 폭(회로 선 폭)의 5배 이내가 되도록 하는 것이 좋으며, 만약 끊어진 틈새가 선 폭의 5배를 초과할 경우 틈새로 인해 전자파가 통과할 수 있으므로 목표로 하는 전자파 차폐 성능을 얻기 어려울 수 있다.
또한, 나노 금속선의 끊어진 틈새로 인해 전자파가 통과하는 것을 방지하기 위하여 나노 금속선의 끊김 부위가 서로 연속적으로 동일한 직선상에 놓이지 않도록 어긋나게 배열하는 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 나노 금속선(14,15)의 끊김 부위가, 일직선이 아닌, 가상의 폐곡선(V)인 원을 따라 곡선상에서 어긋나게 배열됨을 볼 수 있다.
또한, 도 8에서와 같이 나노 금속선(14,15)이 종, 횡으로 배치되어 복수 개의 사각형 회로를 형성한 실시예에서, 센서 회로(13b)의 외곽 부위를 통한 전자파의 통과 및 누설을 방지하기 위하여, 외곽선, 즉 가상의 폐곡선(V)을 직선이 아닌 곡선 형태로 하는 것이 바람직하며, 직선 부위를 포함하는 경우라 하더라도 직선 부위의 길이가 1mm 이내가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 각 센서 회로(13b)는 나노 구조물(13)의 최소 단위인 폐곡선, 예를 들면 도 8의 실시예에서 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 완전한 사각형의 적어도 하나 이상을 포함하도록 하며, 각 센서 회로(13b)가 사각형에서 외부로 연장된 연장선의 일부를 적어도 포함할 수 있도록 상기 연장선에서 나노 금속선(14,15)의 끊김이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
도 8의 실시예에서는 완전한 사각형 4개와 이에 인접한 연장선의 일부를 둘러싸는 가상의 원(V)을 따라 나노 금속선의 끊김 구조를 두고 있으나, 전술한 바와 같이 나노 금속선(14,15)이 형성하고 있는 최소 단위의 폐곡선은 사각형 외에도 원이나 타원, 또는 삼각형이나 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형이 될 수 있다.
그 밖에 사다리꼴, 마름모, 평행사변형, 또는 비정형 다각형이 될 수도 있으며, 상기한 도형이 혼재되어 있는 혼합형으로 나노 금속선을 배치하여 나노 구조물을 구성하는 것이 가능하다.
예를 들어, 나노 금속선이 형성하는 최소 단위의 폐곡선이 원이라 할 때, 복수 개의 원들이 이웃한 원들에 서로 접해 있도록 배열된 나노 구조물이 구성될 수 있고, 이때 나노 구조물은 적어도 하나 이상의 완전한 원과 이에 접해 있는 이웃한 원의 일부(상기 인접한 연장선이 됨)를 포함하는 센서 회로들을 가질 수 있다.
또한, 나노 금속선의 끊김 부위가 위치되는 가상의 폐곡선(V)에 있어서도 도 8의 실시예는 원으로 되어 있으나, 도 9 및 도 10에서와 같이 원이 아닌 다양한 도형이 될 수 있다.
도 9는 오각형을, 도 10은 육각형을 가상의 폐곡선(V)으로 하여, 나노 금속선(14,15)의 끊김 부위들이 오각형과 육각형을 따라 배치되고 있다.
그리고, 도 11 내지 13은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 나노 구조물의 다른 예를 보여주고 있으며, 도 12는 도 11의 나노 구조물(13)에서 센서 회로의 도시를 생략하고 차폐 회로(13c) 및 회로 단절부(13a)만을 도시한 것이고, 도 13은 도 11의 나노 구조물에서 차폐 회로 및 회로 단절부의 도시를 생략하고 센서 회로(13b)만을 도시한 것이다.
물론, 실제 나노 구조물(13)에서는 센서 회로(13b)와 차폐 회로(13c)가 도 10에 나타낸 바와 같이 나노 금속선의 끊김 구조에 의해 전기적으로 단절된 상태로 동일 평면상에 인접 배치된다.
도 11 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 모아레 현상을 방지하기 위해서 차폐 회로(13c)의 나노 금속선과 비교하여 센서 회로(13b)의 나노 금속선이 소정의 각도로 기울어져 있을 수 있고, 이에 도 8의 실시예와 달리 각 센서 회로들이 차폐 회로에 대해 소정의 각도로 기울어져 있는 구조가 된다.
또한, 이웃 배치된 센서 회로들 간에 기울어진 각도가 서로 다를 수 있으며, 도 13을 참조하면, 원 안의 센서 회로(13b)들이 좌측부터 0도, 15도, 30도, 45도 등으로 기울어져 있음을 볼 수 있다.
또한, 도 14와 도 15는 본 발명에서 적용 가능한 나노 구조물의 또 다른 예를 나타내는 평면도로, 나노 금속선이 형성하고 있는 최소 단위의 폐곡선이 삼각형인 예를 보여주고 있다.
도 14에는 가상의 폐곡선(V)이 표시되어 있으며, 가상의 폐곡선(V)을 원으로 하여, 원을 따라 나노 금속선의 끊김 부위가 배치됨을 보여주고 있다.
도 15를 참조하면, 나노 구조물(13)은, 나노 금속선의 삼각형을 적어도 하나 이상 포함하는 센서 회로(13b)와, 나노 금속선의 끊김 부위에 의해 상기 센서 회로와는 전기적으로 단절되어 있는 센서 회로 주변의 차폐 회로(13c)와, 정해진 나노 구조물 영역 간의 경계 부분을 따라서 배치되는 회로 단절부(13a)를 포함하여 구성된다.
이때, 차폐 회로(13c)와 회로 단절부(13a)에서는 나노 금속선이 X축 방향과 Y축 방향으로 길게 배치되고, 센서 회로(13b)들은 그 나노 금속선들이 도 11 내지 도 13의 실시예와 마찬가지로 차폐 회로(13c)의 나노 금속선들에 대해 정해진 각도로 기울어져 있도록 배치된다.
또한, 이웃한 센서 회로들은 기울어진 각도가 서로 다르게 되어 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재의 구성에 대해 상세히 설명하였는바, 이러한 전자파 차폐 소재의 제조 과정에 대해 설명하기로 한다.
기본적으로, 나노 금속선(14,15)으로 이루어진 폐곡선을 최소 기본 단위로 하여, 이러한 폐곡선이 반복적으로 배열된 나노 구조물(13)을 지지 기판(11) 위에 배치함으로써 전자파 차폐 소재(10)를 제조할 수 있다(도 6 참조)
이에 더하여, 전술한 바와 같이, 나노 구조물(13)을 덮을 수 있도록 고정 필름(16)을 홈 구조물(12)에 합지한 구성의 전자파 차폐 소재(10)를 제조할 수도 있다(도 7 참조).
제조 공정에 대해 상세히 설명하면, 청정도 2000 클래스(class), 더욱 바람직하게는 청정도 500 클래스 이하의 청정실(clean room)에서 작업 가능한 필름이나 웨이퍼, 유리 기판(예, 가로, 세로 7인치 또는 8인치 크기의 석영 유리 기판), 또는 원통 소재(금속 재질이 될 수 있음)를 세정하여 준비한다.
이하, 상기 필름이나 웨이퍼, 유리 기판, 또는 원통 소재를 기판이라 통칭하기로 하며, 보다 세부적으로는 상기 필름, 웨이퍼, 유리 기판을 평면 기판으로, 그리고 상기 원통 소재를 원통 기판으로 구분하여 칭하기로 한다.
상기와 같이 적당한 크기의 기판을 준비한 후, 코터(coater)(스핀 코터 등이 될 수 있음)에서 기판의 표면에 일정 두께로 감광제를 코팅하고, 이어 열판에서 건조한다.
여기서, 감광제로는 전자선 감광제(예, ZEP 520A)가 사용될 수 있고, 감광제의 코팅 두께는 나노 금속선의 선 높이(또는 선 폭)를 고려하여 정해질 수 있다.
이후, 도 16에 나타낸 바와 같이, 표면에 감광제(22)가 코팅된 기판(21), 즉 평면 기판이나 원통 기판을 대상으로 전자빔(e-beam) 라이터 또는 전자빔 장치(30)를 이용하여 감광제(22)의 특정 부분을 노광시킨다.
이때, 감광제(22)의 특정 부분을 노광시키기 위해 기판(21)을 전후좌우로 이송시켜 노광시켜야 하는 부분을 전자빔 라이터나 전자빔 장치(30) 아래로 위치시키면서 전자빔을 조사한다.
또한, 노광 시 감광제(22)에서 나노 구조물의 나노 금속선 회로 패턴 형상에 대응되는(또는 동일한) 형상의 부분을 노광시키며, 나노 금속선 회로 패턴 형상 부분을 따라 전자빔을 조사하여 감광제(22)를 노광시키되, 나노 금속선의 끊김 부위에 해당하는 감광제 부분, 즉 나노 금속선이 끊겨야 하는 위치에서는 전자빔의 조사를 멈추도록 공정을 진행한다.
여기서, 나노 금속선의 끊김 부위는 나노 구조물의 회로 단절부와 센서 회로의 형성을 위해 나노 금속선의 연결이 끊어져야 하는 부위를 의미한다.
도 16에서 도면부호 31은 전자빔 장치(30)의 전자총에서 방사되는 전자빔을 나타내며, 도면부호 23은 감광제(22)의 노광된 부분을 나타낸다.
이어서 현상 공정에서 현상액(예, ZED N50)을 이용하여 감광제의 노광된 부분(23)을 제거하면, 도 17과 같은 음각 패턴이 만들어진다.
여기서, 노광된 감광제가 제거된 음각 부분(22a)은 나노 금속선(14,15) 회로 패턴 형상(홈 구조물(12)에서 나노 금속선이 넣어지는 홈(12b) 패턴 형상)에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가지며, 감광제로 이루어진 양각 부분은 홈 구조물(12)의 충전부(12a)와 나노 금속선(14,15)의 끊김 부위에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가진다.
이후, 감광제가 남아 있는 기판 부분을 제외하고 감광제가 제거되어 노출된 기판 부분을 습식 또는 건식의 식각 공정을 통해 식각하면, 도 18에 나타낸 바와 같이, 보다 깊은 음각 부분을 형성할 수 있다.
이후, 감광제를 제거하면, 도 19에 나타낸 바와 같이, 기판(21)에 나노 금속선 회로 패턴의 형상에 대응되는 음각 패턴(21a)을 가지는 마스터 몰드를 얻을 수 있다.
또는 기판 부분을 식각하는 식각 공정을 거치지 않고 감광제가 적층되어 있는 도 17의 기판을 그대로 마스터 몰드로 이용할 수도 있다.
이 경우, 현상을 통해 감광제가 제거되어 얻어지는 음각 부분(22a)이 나노 금속 회로 패턴의 형상에 대응되는 음각 패턴이 된다.
이와 같이 도 17의 감광제 및 기판을 마스터 몰드로 이용할 경우에는 매끄러운 이형성을 위해 표면을 불소계열로 이형 처리해주는 것이 바람직하다.
이어서 음각 패턴(도 19에서 도면부호 21a 또는 도 17에서 도면부호 22a임)이 형성된 마스터 몰드 위에, 도 20에 나타낸 바와 같이, UV 경화성 레진(24)을 도포하고, 그 위에 투명 기판(25)을 덮은 후 함께 경화시킨다.
이후, 마스터 몰드와 경화된 레진(24)을 분리하면, 표면에 마스터 몰드와는 반대되는 음, 양각 형상을 가지는 소프트 몰드(26)를 얻을 수 있다.
이후, 도 21에 나타낸 바와 같이, 상기 소프트 몰드(26) 위에 UV 경화성 레진(27)을 도포하고, 그 위에 다시 PET 필름 등의 투명 기판(28)을 올린 뒤 함께 경화시킨다.
결국, 소프트 몰드(26)와 경화 후의 레진(27)을 분리하면, 마스터 몰드와 동일한 형상의 임프린트 필름(29)을 얻을 수 있게 된다.
상기 임프린트 필름(29)은 투명 기판(28) 위에 레진(27)이 적층되어 있는 구성을 가지는바, 여기서 투명 기판(28)은 본 발명의 전자파 차폐 소재에서 지지 기판(11)이 되고, 레진(27)은 홈 구조물(12)이 된다.
또한, 경화 후 분리된 임프린트 필름(29)에서 레진(27)의 표면에는 음각 부분(27a)이 성형되어 있게 되는데, 이는 소프트 몰드(26)의 표면에 형성된 양각 부분(24a)에 의해 성형되는 것이다.
상기 레진(27)의 표면에 성형된 음각 부분(27a)은 나노 금속선(14,15) 회로 패턴 형상에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가지며, 상기 임프린트 필름(29)에서 투명 기판(28)이 지지 기판(11), 그리고 상기 레진(27)이 홈 구조물(12)이라면, 레진(27)의 음각 부분(27a)은 홈 구조물(12)에서 나노 금속선이 넣어지는 홈(12b)이 된다.
위에서 마스터 몰드를 이용하여 소프트 몰드를 제작함을 설명하였으나, 마스터 몰드는 수십 nm 스케일의 패턴 형상을 가질 수 있는 것으로, 소프트 몰드 대신 미도시된 전주 금형을 제작할 수도 있다.
이때, 도 17 및 도 19의 마스터 몰드 표면에 크롬 등의 금속을 100 ~ 700 옹스트롬(angstrom)의 두께로 증착하여 전도성을 부여한 다음, 전주 금형을 제작한다.
이러한 전주 금형을 평판 그대로 사용하거나, 또는 실린더에 감아서 원통형 금형 형태로 사용할 수 있다.
이렇게 제작된 전주 금형을 소프트 몰드 대신 이용하여 임프린트 필름을 제작한다.
즉, 소프트 몰드 대신 전주 금형 위에 UV 경화성 레진을 도포하고, 그 위에 다시 PET 필름 등의 투명 기판을 올린 뒤 함께 경화시키는 것이며, 전주 금형과 경화 후의 레진을 분리하면, 마스터 몰드와 동일한 형상의 임프린트 필름을 얻을 수 있게 된다.
상기 전주 금형을 이용하여 제작한 임프린트 필름의 경우에도 투명 기판 위에 레진이 적층되어 있는 구성을 가지는바, 여기서 투명 기판은 전자파 차폐 소재에서 지지 기판이 되고, 레진은 홈 구조물이 된다.
또한, 전주 금형의 양각 부분에 의해 성형된 레진 표면의 음각 부분은 나노 금속선 회로 패턴의 형상에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가지며, 이 레진의 음각 부분은 홈 구조물에서 나노 금속선이 넣어지는 홈이 된다.
그리고, 상기 임프린트 필름을 제작하는 다른 방법으로서, 도 22에 나타낸 바와 같이, 감광제(22)가 코팅된 기판(21)과, 패턴(42)을 인쇄한 포토마스크(40)를 준비한다.
여기서, 감광제(22)가 코팅된 기판(21)은 도 16을 참조로 설명한 것과 같다.
이때, 전자빔을 이용하여 투명 기판(41)상에 미세한 광 차단 패턴(42)을 갖는 포토마스크(40)를 제작할 수 있으며, 전자빔을 이용하여 광 차단 패턴을 갖는 포토마스크를 제작하는 방법에 대해서는 당해 기술분야에서 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또는 포토마스크(40)는 투명 기판(41) 위에 메탈 성분의 잉크로 광 차단 패턴(42)을 인쇄하는 방법으로 제작될 수 있다.
상기와 같이 기판(21)과 포토마스크(40)가 제작되고 나면, 이를 이용하여 UV 노광 공정을 진행한다.
UV 노광 공정에서는 감광제(22)가 코팅된 기판(21)과 포토마스크(40), 광원(50)을 도 22에 나타낸 바와 같이 정렬시킨 다음, 광원(50)에서 조사된 뒤 포토마스크(40)를 통과한 빛으로 기판(21) 위의 감광제(22)를 반응시켜 성질을 변화시킨다.
이때, 감광제(22)의 선택된 부분만이 빛에 의해 노광된다.
이와 같이 UV 노광이 완료된 기판을 현상 공정에서 현상액에 반응시켜 감광제의 노광된 부분을 제거하면, 도 17과 같은 상태가 된다.
이렇게 노광 후 현상을 통해 감광제가 제거된 음각 부분은 나노 금속선(14,15) 회로 패턴의 형상(홈 구조물(12)에서 나노 금속선이 넣어지는 홈(12b) 패턴 형상)에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가지며, 감광제로 이루어진 양각 부분은 홈 구조물(12)의 충전부(12a)와 나노 금속선(14,15)의 끊김 부위에 대응되는(또는 동일한) 형상을 가진다.
따라서, 포토마스크(40)의 광 차단 패턴(42)은 충전부(12a)와 나노 금속선(14,15)의 끊김 부위에 대응되는 형상을 가지는 패턴이어야 한다.
이후, 노광 및 현상을 거친 기판을 대상으로 도 18 내지 도 22를 참조로 설명한 공정을 동일한 방식으로 진행하면 마찬가지로 임프린트 필름(29)을 얻을 수 있게 된다.
다음으로, 레진(27)의 표면에 나노 금속선 회로 패턴의 형상에 대응되는 음각 부분(27a)을 가지는 임프린트 필름(29)에 대해 스크린 인쇄(screen print) 작업을 진행하여, 도 23에 나타낸 바와 같이, 상기 음각 부분(27a)의 내부에 직경이 나노미터(nm) 스케일의 크기를 가지는 나노 금속 입자(14a,15a)를 충전한다.
결국, 상기 레진(27)의 음각 부분(27a)에 충전된 나노 금속 입자(14a,15a)가 나노 금속선을 형성하게 되고, 이러한 나노 금속선이 지지 기판(임프린트 필름의 투명 기판임) 위에 배치되는 나노 구조물을 구성하게 된다.
다음으로, 고정 필름(16)으로서 공지의 하드 코팅 필름을 나노 금속 입자(14a,15a)(나노 금속선(14,15)을 형성하는 것임)가 충전된 표면을 덮도록 임프린트 필름(29) 위에 합지하여 전자파 차폐 소재(10), 즉 디스플레이 화면에 부착하여 사용할 수 있는 전자파 차폐 필름(10)을 완성한다(도 7 참조).
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 전자파 차폐 소재
11 : 지지 기판
12 : 홈 구조물
12a : 충전부
12b : 홈
13 : 나노 구조물
14, 15 : 나노 금속선
16 : 고정 필름

Claims (18)

  1. 투명 재질의 지지 기판; 및
    나노미터(nm) 스케일의 선 폭과 높이를 가지는 나노 금속선이 폐곡선을 형성하도록 상기 지지 기판 위에 고정 배치되어서 구성되고, 상기 폐곡선들이 반복적으로 배열되어 있는 구조를 가지는 나노 구조물;을 포함하며,
    상기 나노 구조물의 전체 영역이 각각 복수 개의 나노 금속선의 폐곡선을 포함하는 영역들로 구획되고,
    상기 나노 구조물은 상기 구획된 영역들 간의 경계 부분을 따라서 상기 영역들 사이를 전기적으로 단절시키는 회로 단절부를 포함하며,
    상기 회로 단절부는 상기 경계 부분을 따라서 나노 금속선들의 연결이 끊어진 끊김 구조를 배치하여서 구성되고,
    상기 회로 단절부에서 나노 금속선들의 연결이 끊어져 있는 끊김 부위는 경계 부분을 따라서 지그재그(zigzag) 형태의 경로로 굴곡지게 배치되며,
    상기 나노 구조물에서 구획된 상기 각 영역 내 나노 금속선으로 이루어진 금속선 회로 중 정해진 회로 영역의 외곽을 따라 연결한 가상의 폐곡선 상에 위치하는 나노 금속선 부분이 끊어진 구조로 되어 있고,
    상기 가상의 폐곡선을 따라 위치되는 나노 금속선의 끊김 부위에 의해, 상기 정해진 회로 영역 내 나노 금속선으로 이루어진 센서 회로가, 주변의 나노 금속선 회로인 차폐 회로와 전기적으로 단절된 상태로 되어 있으며,
    상기 나노 구조물의 구획된 상기 각 영역은 상기 가상의 폐곡선을 따라 위치되는 나노 금속선의 끊김 부위에 의해 형성되는 복수 개의 센서 회로를 가지며, 상기 복수 개의 센서 회로는 일정 간격으로 배열되고,
    상기 나노 구조물이, 상기 구획된 영역들의 경계 부분을 따라 배치된 상기 회로 단절부와, 상기 회로 단절부에 의해 구획되어 배열되는 복수 개의 상기 각 영역 내에 배열된 상기 센서 회로와, 복수 개의 상기 각 영역 내에서 상기 센서 회로 주변의 나노 금속선으로 이루어진 전자파 차폐를 위한 상기 차폐 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노 구조물에서 상기 폐곡선 하나를 둘러싸는 원들 중 최소 면적을 가지는 원의 지름에 해당하는 나노 쌍격자 특성 상수가 차폐하고자 하는 전자파의 파장 길이와 비교하여 같거나 작고,
    상기 폐곡선들의 배열에 있어서 폐곡선 간의 피치가 차폐하고자 하는 전자파의 파장 길이와 비교하여 같거나 작으며,
    상기 나노 구조물의 나노 금속선의 선 폭이 상기 피치의 1/2과 비교하여 같거나 작은 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐곡선이 다각형이거나 원이거나 타원인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 나노 구조물에서 동일한 형상의 폐곡선들이 반복적으로 배열되어 있을 때, 상기 폐곡선이 다각형 또는 원인 경우, 상기 피치는 이웃한 폐곡선의 중심 간의 거리인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 폐곡선이 나노 금속선이 직각으로 교차되어 형성되는 정사각형 또는 직사각형인 경우, 상기 피치는 정사각형의 변의 길이 또는 직사각형의 장변과 단변의 길이인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 나노 구조물에서 동일한 형상의 폐곡선들이 반복적으로 배열되어 있을 때, 상기 폐곡선이 타원인 경우, 상기 피치는 타원의 단축 길이와 장축 길이인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 기판에 별도로 적층되고 홈을 가지는 투명 재질의 홈 구조물을 더 포함하고, 상기 나노 금속선이 상기 홈 구조물의 홈 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 홈 구조물의 홈 내측에 위치된 나노 금속선을 덮을 수 있도록 상기 홈 구조물에 적층되어 나노 금속선을 고정하는 투명 재질의 고정 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 나노 금속선은 상기 홈 구조물의 홈 내측에 나노 금속 입자를 충전하여 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 나노 금속 입자는 은, 구리, 금, 알루미늄, 니켈, 크롬, 백금 및 팔라듐 중에 선택된 금속의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노 구조물에서 상기 구획된 복수 개의 영역들은 동일한 크기 및 형상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 회로는 나노 금속선이 형성하는 적어도 하나 이상의 나노 금속선 폐곡선과 그로부터 연장된 나노 금속선 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 가상의 폐곡선이 원인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 회로의 나노 금속선이 주변 차폐 회로의 나노 금속선에 대하여 정해진 각도로 기울어져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서 회로에서 나노 금속선이 형성하고 있는 최소 단위의 폐곡선은 원이나 타원, 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재.
KR1020170024453A 2017-02-24 2017-02-24 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재 KR101844294B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170024453A KR101844294B1 (ko) 2017-02-24 2017-02-24 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170024453A KR101844294B1 (ko) 2017-02-24 2017-02-24 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101844294B1 true KR101844294B1 (ko) 2018-04-02

Family

ID=61976267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170024453A KR101844294B1 (ko) 2017-02-24 2017-02-24 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101844294B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102548B1 (ko) * 2018-12-11 2020-04-21 주식회사 네이션스 투명 전기 차폐층을 구비한 기판, 및 투명 전기 차폐층을 구비한 터치 스크린 디스플레이

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118552A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Fujimori Kogyo Co Ltd 周波数選択型の電磁波シールド材の製造方法、及びそれを用いた電磁波吸収体
JP2015103223A (ja) 2013-11-28 2015-06-04 グンゼ株式会社 導電性基板、タッチパネル及び電磁波シールド
JP2016148926A (ja) * 2015-02-10 2016-08-18 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および導電性パターン基板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010118552A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Fujimori Kogyo Co Ltd 周波数選択型の電磁波シールド材の製造方法、及びそれを用いた電磁波吸収体
JP2015103223A (ja) 2013-11-28 2015-06-04 グンゼ株式会社 導電性基板、タッチパネル及び電磁波シールド
JP2016148926A (ja) * 2015-02-10 2016-08-18 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および導電性パターン基板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102548B1 (ko) * 2018-12-11 2020-04-21 주식회사 네이션스 투명 전기 차폐층을 구비한 기판, 및 투명 전기 차폐층을 구비한 터치 스크린 디스플레이

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI584059B (zh) 用於製造透明光罩之方法及藉由該方法所製造之透明光罩、以及使用透明光罩製造導電網格圖案之方法
JP5506235B2 (ja) 艶消し状導電性ナノファイバーシート及びその製造方法
JP6027633B2 (ja) タッチ入力センサの製造方法及び感光性導電フィルム
KR101433448B1 (ko) 전도성 기판 및 이를 포함하는 터치 패널
JP5875484B2 (ja) 導電シート及びタッチパネル
KR101451075B1 (ko) 도전 시트 및 터치 패널
TWI541838B (zh) 透明導電膜中之導電結構、透明導電膜及製作方法
KR20130073897A (ko) 감지 장치를 위한 집적된 수동 회로 요소
KR20140043089A (ko) 도전 시트 및 터치 패널
JP2018156946A (ja) 導電パターンの製造方法及び導電パターン形成基板
TW201520854A (zh) 導電性膜以及觸控面板
EP2632236A1 (en) Patterned base, method for manufacturing same, information input device, and display device
KR101562175B1 (ko) 터치 패널, 및 터치 패널의 제조 방법
KR20140141469A (ko) 터치 스크린 전도성 필름 및 그 제조 방법
KR101764278B1 (ko) 나노 구조물을 이용한 전자파 차폐 소재
JP2011248324A (ja) 導電性素子およびその製造方法、配線素子、情報入力装置、表示装置、ならびに電子機器
TW201447704A (zh) 透明觸控面板
JP2013246734A (ja) 視認性と耐久性に優れた静電容量透明タッチシート
KR101844294B1 (ko) 나노 구조물을 이용한 디스플레이용 투명 전자파 차폐 소재
JP2015092321A (ja) タッチセンサとその製造方法
KR101395182B1 (ko) 디스플레이용 인터페이스패널 및 그 제조방법
JP2018106396A (ja) 透明導電積層体、タッチパネルおよび表示装置
KR101641144B1 (ko) 터치패널용 투명 전극 제조 방법
JP6402838B2 (ja) 電磁波応答性積層体
JP2012169060A (ja) 導電パターン形成基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant