KR20140012136A - 적층체, 상기 적층체를 제조하는 방법 및 상기 적층체의 사용 - Google Patents

적층체, 상기 적층체를 제조하는 방법 및 상기 적층체의 사용 Download PDF

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폴리아이씨 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 적층체에 관련된 것으로서, 특히 두 개의 시트의 전기 전도 기능층을 가진 적층체와, 예를 들어 개선된 해상도를 갖는 터치 스크린에서의 적층체의 사용에 관한 것이다. 교차 영역에서 격자 구조를 변화시킴으로써 패턴들의 중첩에 의한 무아레 효과를 피할 수 있다.

Description

적층체, 상기 적층체를 제조하는 방법 및 상기 적층체의 사용{LAYERED BODY, METHOD FOR PRODUCING SAID LAYERED BODY, AND USE OF SAID LAYERED BODY}
본 발명은 적층체에 관한 것으로, 특히 두 개의 시트의 전기 전도 기능층을 가진 적층체와, 제조 방법 및 예를 들어 개선된 해상도를 갖는 터치 스크린에서의 적층체 사용에 관한 것이다.
DE 10 2009 014 757에는 전기 기능층이 개시되어 있으며, 인간의 눈에 투명하지만 전기적 전도성을 가지도록, 패턴을 형성하는 투명 지지체(support)의 표면 상에 전도성의 불투명한(non-transparent) 경로들이 배열된다.
전기 기능층이 하나만 있는 적층체의 단점은 한 방향에 대해서만 검출이 이루어질 수 있다는 점이다. 그러므로, 두 개의 시트의 전기 기능층, 예를 들어, 85°에서 95° 범위의 각도를 갖는 층 구조로 적층된 두 개의 시트의 전기 기능층을 결합한 적층체들이 필요하다.
격자 및 기대와 달리 상당히 정확하게 정렬(fitting)되지 않은 상기 적층체 내의 중첩 때문에, 격자 구조의 사용은 종래의 무아레(moire) 효과에 기인한 적층체의 흡수나 휘도의 정도 변화와 연관된다(도 3 참조). 전도 경로에 대한 격자 구조의 투명도는 인간의 눈에 보이지 않는 것으로서, 무아레 효과에 기인하여 층 구조 내에서 완전히 손실될 수 있는 위험이 있다. 무아레 효과를 피하기 위해 충분히 정확한 정렬로 상기 격자 구조를 중첩하는 것은 상당한 비용이 수반되고 비경제적이며, 심지어, 예를 들어, 겨우 10μm 만큼 차이 나도록 중첩된 격자 구조 간의 최소 차이도 무아레 효과를 유발시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 대상은 적층체에 대한 구조를 제공하는 것이며, 특히 투명 지지체 상에 전도 경로의 배열을 제공하는 것으로서, 예를 들어, 적층체의 투명성을 손상시키거나 없애는 무아레 효과없이 대량 생산될 수 있는 두 개의 시트의 층 구조 내에 불투명한 전도 경로를 가진 투명한 전기 전도 기능층들을 제공하는 것이다.
본 발명의 대상과 주제와 관련한 해결책은 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 주제는 적층체이며, 상기 적층체는 적어도 하나의 투명 지지체 상에서 전도성의 불투명한 전도 경로를 갖는 적어도 두 개의 시트의 전기 전도 및 투명 기능층에 부가하여, 제 1 시트의 각 전도 경로들 또는 전도 경로들로 구성되는 격자 구조들은 층 구조 내의 제 2 시트의 각 전도 경로들 또는 격자 구조들과 함께 교차 영역을 형성하며, 상기 두 개의 시트 중 적어도 하나는 전도 경로들로 구성되는 격자구조를 가지며, 상기 전도 경로들은 주기성면에서 차이를 가지며, 특히 비주기적이며, 즉, 상기 격자 구조의 주기성이 불규칙적인 차이가 있으며, 특히 상기 두 개의 시트 중 적어도 하나는 비주기적인 전도 경로들로 구성되는 격자 구조를 가진다.
격자 구조의 주기성은 서로 평행하고 거의 동일한 굵기나 두께를 가지는 라인들이 상기 격자 내에서 발생되거나 반복되는 거리이다.
바람직하게는, 전도 경로 패턴 내의 두 개 이상의 제 1 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열되거나/배열되고 실질적으로 각 전도 경로 세그먼트의 종방향으로 구동한다. 실질적으로 서로 평행하게 배열된 전도 경로들은 상기 전도 경로들 간의 +/- 25% 내의 범위로 일정한 간격차이를 갖는 전도 경로들을 의미한다. 실질적으로 각 전도 경로 세그먼트의 종방향으로 구동하는 전도 경로들은 상기 전도 경로 세그먼트의 종축 중심으로부터 30° 이상만큼 벗어나지 않는 종축 중심을 가진 전도 경로들을 의미한다.
그러나, 두 개 이상의 제 1 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열되나, 각 전극 세그먼트의 종방향으로 구동되지 않게 될 수도 있다.
격자 정수(grid constant)는 거리 및/또는 라인 두께의 특정한 값을 나타낸다. 이러한 경우, 라인은 투명 지지체 상에서 불투명한 전도 경로에 의해 형성된다. 격자 구조는 전체 투명 지지체 표면을 커버할 수 있으므로, 평면으로 설명될 수 있으나, 지지체의 개별적인 영역만을 커버할 수도 있고, 전도 경로 세그먼트들로 구성되는 상위 레벨 격자 구조는 지지체 상에서 소위 전도 경로 세그먼트라고 불리우는 격자 구조를 갖는 영역에 의해 선택적으로 구성된다.
격자 구조의 비주기성은 통계에 따라 주기적으로 및 임의 또는 준-임의(quasi-ramdomly)로 다시 분포될 수 있다.
유익한 실시예에 따라, 서로 평행하게 구동하는 전도 경로 라인들 직선으로 이루어지지 않으나, 물결 라인과 특히 사인파 형태의 라인으로 이루어진다.
파장 함수나 사인 함수의 주기는 500μm 와 3000μm 사이가 바람직하며, 나아가 1000μm 와 1500μm 사이가 더욱 바람직하다. 파장 또는 사인 함수의 진폭은 50μm 와 1000μm 사이가 바람직하며, 나아가 150μm 와 300μm 사이가 더욱 바람직하다.
본 발명은 전도 경로, 전도 영역 또는 전도 경로 세그먼트들 자체는 격자 구조들, 소위 불투명 전도 경로에 대한 네트워크들로 구성되는 실시예와 예를 들어 와이어링과 같은 종래의 전도 경로들로 구성된는 격자 구조가 투명 지지체의 전체 표면을 커버하는 실시예와 관련된다. 바람직하게, 상기 전도 경로들은 투명 지지체 상에 배열된 위에서 명명된 투명한 전도체들, 즉, 예를 들어 0.5μm 에서 40μm 의 두께 정도로 극히 얇은 불투명한 전도체들의 네트워크 구조로 구성된다. 이러한 전도체 경로들은 DE 10 2009 014 757에 개시되어 있다.
층 구조를 형성하는 두 개의 시트의 두 개의 전도 경로 세그먼트들 중 적어도 하나는 전체 표면에 걸쳐 형성되지는 않으나, 전도 경로들로 구성되는 격자 구조의 형태, 즉, 조직화된 형태로 된다.
그러나, 두 개 이상의 제 1 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열될 수 있으며, 단자 전극에 대해 90°의 각도로 배치되지 않는다.
격자 구조를 형성하지 않는 불투명한 제 2 전도 경로들의 통계적 분포는, 예를 들어, 제 1 전도 경로들 사이의 크로스-링크들로서 투명 지지체의 표면에 선택적으로 제공될 수 있다(도 14 내지 도 17 참조).
본 발명의 더 바람직한 실시예에 따라, 전도 경로 패턴은 크로스-링크들로 형성된 2 개 이상의 제 2 전도 경로들을 가진다. 바람직하게, 이러한 크로스-링크들은 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들, 즉, 두 개의 인접한 전도 경로들을 서로 연결하며, 상기 두 개의 인접한 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열된다. 바람직하게, 각 크로스-링크는 오직 두 개의 전도 경로들을 연결한다. 상기 크로스-링크는 규칙적이거나 불규칙적인 간격으로 상기 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들을 연결한다. 바람직하게, 크로스-링크들은 상기 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들에 뒤따르는 방향과 수직하게 배치한다.
전도 경로 패턴 내의 전도 경로들의 그러한 배열은 전술한 바와 같은 제조 공정에서의 폐기물을 줄이고 더욱 견고하고 경제적인 적층체를 제공하게 되는 이점에 대한 측면을 제공한다. 또한, 각 전도 경로 세그먼트의 영역에 더욱 균일한 전도성을 달성시킬 수 있는 이점 - 특히, 크로스-링크들의 불규칙적인 배열과 두 개의 인접한 전도 경로들에만 연결된 크로스-링크들의 사용과 함께 - 을 제공할 수도 있다.
적어도 영역들 내에서, 크로스-링크들은 전도 경로 패턴 내에서 불규칙적으로 분포되므로, 전도 경로들의 균일한 평행 배열로부터 선택적으로 추가되는 주기성의 차이가 유발되며, 그에 따라 영역들 내의 크로스-링크들이 균일하게 배열된다.
이러한 경우, 몇몇의 지지체 사이 또는 그 위에 몇몇의 층으로 구성된 구조체, 즉, 층 스택(stack)은 적층체로 설명되며, 상기 적층체는 예를 들어, 디스플레이 앞의 터치 스크린으로서 배치될 수 있다. 적층체에서, 예를 들어, 전기 전도 및 투명 기능층들은 절연 기능층들과 교번하며 나타난다. 적층체의 베이스는 예를 들어, 투명 지지체로 형성되며, 전도 경로들이 제공된 일 측면 또는 양 측면에 형성된다.
이 경우, 예를 들어, DE 10 2009 014 757에 개시된 기능층은 전기 전도 및 투명 기능층으로 설명된다. 이러한 기능층은 불투명 전도 경로들로 커버된 표면을 가변적인 비율로 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 기능층의 표면은 불투명 전도 경로들이 커버된 영역이 20%이며, 바람직하게 10%가 될 수 있고, 더욱 바람직하게는 7%이다.
여기서, 전도 경로 세그먼트들, 즉, 전도 경로 패턴의 각 제 1 전도 경로에 대한 전도 경로들 사이의 간격은 10μm 에서 5mm의 범위로 선택되며, 바람직하게, 300μm 에서 1mm범위로 선택된다.
바람직하게, 상기 전도 경로 세그먼트들은 500μm 와 15mm 사이의 폭을 가진다.
전기 전도 기능층의 격자 구조의 주기성이 다른 영역에서, 불투명 전도 경로를 갖는 기능층의 범위는 상기 영역의 외부 범위의 밀도보다 크거나, 작거나 같다.
전도 경로들의 폭은 같은 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 불투명 전도 경로의 폭은 40μm 보다 작으며, 바람직하게 30μm 보다 작고, 더욱 바람직하게는 20μm 보다 작다.
격자 구조 내의 전도 경로들 사이의 거리는 상기 실시예에 따라 변경될 수 있으므로, 예를 들어, 상기 기능층 내에서 전도 경로들 사이의 거리는 적어도 100μm 로 될 수 있으며, 바람직하게 적어도 300μm 로 될 수 있다.
투명 지지체 상의 불투명한 전도 경로의 두께는 바람직하게 250nm보다 작으며, 특히 200nm보다 작으며, 더 바람직하게는 100nm보다 작다.
불투명 전도 경로들은 예를 들어, 금속이나 합금으로 형성된다. 좋은 전도성을 가지며, 예를 들어, 구리, 은, 알루미늄 및/또는 크롬과 같은 재료로 프린팅되어 가공될 수 있는 금속들이 여기에 이용될 수 있다.
투명 지지체는 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 및/또는 폴리아미드 뿐만 아니라 이들의 임의의 조합으로 된 투명 플라스틱으로 형성된다.
예를 들어 18μm 와 450μm 사이의 층 두께를 갖는 PET 필름과 같은 플라스틱 필름이 투명 지지체로 이용될 수도 있다.
유익한 일 실시예에 따라, 적층체 내의 적어도 하나의 지지체 상에 놓여진 두 개의 전도 기능층 사이의 수직 - 거리는 예를 들어, 30μm 보다 작으며, 바람직하게 25μm 보다 작으며, 더욱 바람직하게 10μm 보다 작다.
바람직하게, 전도 경로 패턴의 전도 경로 세그먼트들은 서로 평행하게 전기적으로 연결된다.
적층체의 베이스 내의 기능층이나 상기 베이스로 제공된 기능층의 배열은, 투명한 지지체 상의 불투명한 전도 경로를 가진 전기 전도 및 투명 기능층의 시트로 이해되며, 상기 시트는 일반적으로 투명필름으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 격자 구조의 주기성의 차이는 교차 영역 뿐만 아니라 서로 상부에 배열된 두 개의 시트의 교차 영역의 에지 영역에 한정된다.
유익한 일 실시예에 따라, 상기 주기성 차이는 각 전도 경로가 교차 영역에서 끊기거나 가늘어지거나(즉, 얇아지거나) 흩어지는, 즉, 끊기거나 불연속적으로 되는 방식으로 구현되지만, 대응하는 전도 경로들은 제 2 레벨 또는 층에서 격자 구조의 주기성을 가지며, 전도 경로들의 개수와 강도면에서 충분한 주기성의 격자 구조를 완성한다.
상기 교차 영역들은 관통-접촉점에 의해 연결될 수도 있다.
관통-접촉점은, 예를 들어, 적층체 내에서 두 개의 시트의 전도 기능층을 분리하는 절연층 내에 형성된 단순한 구조나 홀이다.
각 경우에서 완전체를 형성하기 위해 격자들이 서로 상이한 레벨로 완성되는 경우, 무아레 효과를 유발하는 정확히 정렬된 오버랩에 대한 작은 허용오차가 매우 중요해 진다는 것이 나타난다. 이를 위해 필요한 정렬의 정확성은 상업적 생산 방법으로 구현되어 경제적으로 구현될 수 있다.
특정한 실시예에 따라, 격자 구조의 비주기성은 급작스럽게 변하지는 않으나, 비주기성을 형성하는 전도 경로 배열 및/또는 전도 경로 형태(도 6 내지 도 9 참조) 사이의 자연스러운 전환을 갖는 에지 영역이 존재한다.
유익한 일 실시예에 따라, 관련된 전기 기능층들 중 하나의 격자 구조는, 예를 들어, 다음과 같이 구현된다 : 교차 영역에서 격자 구조의 주기성은 이등분되며, 교차 영역의 외곽 영역에서 완전한 격자 구조가 구현되며, 교차 영역의 에지 영역은 전도 경로의 절반이 끝나는 전환 영역을 형성한다(도 8 내지 도 12 참조). 그에 따라, 격자 구조가 이등분되는 영역이 시트의 표면에 걸쳐서 균일하게, 즉, 주기적으로 분포되므로, 비주기성이 나타난다.
교차점 영역 내의 제 1 및/또는 제 2 시트에 대한 전도 경로 세그먼트들은 바람직하게, 4개 이상의 전도 경로를 가지며, 특히 6개 이상의 전도 경로를 가지며, 바람직하게는 4개와 16개 사이의 전도 경로들을 가진다.
본 발명의 추가 실시예에서, 적층체의 활성 영역 내에서 평균 면적 범위는, 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적을 갖는 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 전도 경로 세그먼트들에 대하여 일정하며, 상기 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 전도 경로 세그먼트들은 전도 경로들을 갖는, 특히 격자 구조의 전도 경로들을 갖는다.
본 발명의 더욱 유익한 실시예에 따라, 적층체의 활성 영역 내에서, 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적에 대하여 일정하다.
본 발명의 더욱 유익한 실시예에 따라, 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는, 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조들과 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조들이 5 mm, 특히 3mm, 바람직하게 1mm의 길이를 넘지 않게 이동하고/이동하거나 10°, 특히 5°, 특히 3°보다 크지 않은 각도로 회전하는 경우에 대하여 일정하다.
본 발명의 더 바람직한 실시예에 따라, 전도 경로들로 구성된 격자 구조는 적층체의 전체 활성 영역에 대하여, 전체 전도 경로 세그먼트나 영역들에 대하여 비주기성을 가진다.
본 발명의 더 바람직한 실시예에 따라, 실질적으로 서로 평행하게 배열된 제 1 전도 경로들은 복수 개의 제 2 전도 경로들에 의해 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 제 2 전도 경로들에 의해 커버된 표면은 제 1 전도 경로들과 제 2 전도 경로들에 의해 커버된 표면의 50%보다 작으며, 특히 30%보다 작으며, 특히 10%보다 작다.
본 발명의 다음 실시예에 따라, 제 2 전도 경로들은 임의 또는 준-임의로 배열되거나, 특히 임의 또는 준-임의의 거리만큼 서로 떨어져 배열된다. 특히, 제 2 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열될 수 있다. 특히, 제 2 전도 경로들과 제 1 전도 경로들은 80도와 100도 사이의 각도, 특히 서로 85도와 95도 사이의 각도에 있을 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따라, 전도 경로 세그먼트의 전도 경로 패턴은 제 1 전도 경로들의 방위각이 한 특징, 특히 주기적인 특징에 따라 변화하는 방식으로 형성된다.
본 발명의 추가 실시예에 따라, 제 1 전도 경로들은 제 1 선호 방향(a first preferred direction) 및/또는 제 1 전도 경로들의 방향과 평행하게 향하며, 각 경우의 주기에 대하여 평균해 볼 때 제 1 선호 방향에 대하여 평행하다. 상기 선호 방향은 전도 경로 세그먼트의 길이에 대하여 평행하거나, 상기 전도 경로 세그먼트의 길이에 대하여 85°에서 95°범위 내의 각도 이거나, 상기 전도 경로 세그먼트의 길이 및/또는 단자 전극에 대하여 임의의 각도가 될 수 있다.
제 1 부분에서 제 1 전도 경로들의 방위각을 변화시키는 특징의 공간 주파수, 진폭 및/또는 위상은 인접한 부분에 관해서 서로 상이하게 선택될 수 있으며, 제 1 부분과 상기 인접한 부분의 공간 주파수, 진폭 또는 위상 간의 차이는 4%와 8% 사이, 특히 10% 이하이다.
격자 구조, 즉, 전도 경로 패턴을 형성하는 제 1 및/또는 제 2 전도 경로들은 각 경우마다 또는 동시에 형성될 수 있으며, 복수 개의 제 1 및 제 2 부분들이 서로 이어지고 전도 경로들의 연속적인 제 1 및 제 2 부분들의 특징 중 공간 주파수, 진폭 및/또는 위상 간의 차이가 임의나 준-임의로 선택되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 유익한 일 실시예는, 제 1 시트와 제 2 시트가 전도 경로들로 구성된 격자 구조를 가지는 것을 제공하며, 특히 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조와 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조 모두 비주기적으로 되는 것을 제공한다.
본 발명의 유익한 일 실시예에 따라, 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조는 실질적으로 평행하게 배열된 복수 개의 제 1 전도 경로들과 횡단하는 전도 경로들인 복수 개의 제 2 전도 경로들을 가지며, 각 경우에서 상기 제 2 전도 경로들은 두 개 이상의 제 1 전도 경로들을 연결하고, 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 격자 구조는 실질적으로 평행하게 배열된 복수 개의 제 1 전도 경로들과 횡단하는 전도 경로들인 복수 개의 제 2 전도 경로들을 가지며, 각 경우에서 상기 제 2 전도 경로들은 제 2 시트의 제 1 전도 경로들을 두 개 이상 연결하도록 되어 있다.
또한, 제 1 시트의 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들과 제 2 시트의 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들은 적어도 영역들에서, 각 경우마다 서로 85°와 95°사이의 교차각을 갖도록 배치될 수 있으며, 특히 제 1 시트의 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들에 대한 선호 방향과 제 2 시트의 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들에 대한 선호 방향이 서로 85°와 95°의 각도를 갖도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제 1 및/또는 제 2 시트의 제 1 전도 경로들에 대한 선호 방향 및/또는 제 2 전도 경로들의 선호 방향은 각 전도 경로 세그먼트의 단자 전극들 사이를 연결하는 라인과 평행하게 향하지 않을 수도 있으며, 특히 각 전도 경로 세그먼트의 단자 전극들을 연결하는 직선에 대하여 약 45도의 각도가 될 수 있다.
상기 적층체의 생산과정 동안, 상기 적층체를 형성하는 두 개의 시트가 기판 상에 중간 절연층과 함께 라미네이트되며, 하나의 인쇄 스트립으로부터 비롯되는, 즉, 동일한 스트립에서 잘려져 나오는 경우에 특히 유익할 수 있다. 예를 들어, 상기 스트립은 DE 10 2009 014 757에 예시적으로 소개된 바와 같은, 불투명 전도 경로들로 인쇄된 투명 지지체가 될 수 있다. 그에 따라, 상기 두 개의 시트는 상기 격자 구조와 동일한 것으로 간주되어, 한 번의 과정으로 생산될 수 있으며, 예를 들어, 상기 적층체 내에서 서로 상부에 배치되고 서로 한 각도로 회전된다. 바람직하게, 상기 층들은 서로 상부에 배치되며, 서로 40도와 50도 사이의 각도로 회전된다.
본 발명은 아래에서, 본 발명의 예시적인 실시예들과 종래기술(the state of the art)의 비교를 나타내는 도면을 참고하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3은 종래기술을 나타낸 것으로서,
도 1a는 "스트라이프(stripe)와 바(bar)" 디자인이며,
도 1b는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들이 도식적으로 표현된 다이아몬드 구조이며,
도 2a는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 표현한 것이며,
도 2b는 층 구조 내에서 도 2a의 부분-영역들의 바람직하고 "이상적인" 교차점을 나타낸 것이며,
도 2c는 종래기술에 따른 층 구조 내에서 도 2a의 부분-영역들의 실제 교차점을 나타낸 것이며,
도 3은 종래기술에 다른 결과적인 무아레 효과를 나타낸 것이다.
도 4는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 표현한 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것이다.
도 5 내지 도 8과 도 10 내지 도 12는 도 4에 나타난 본 발명에 대하여 가능한 실시예들을 구체적인 예시들로 나타낸 것이다.
도 9는 종래기술(도 9a)과 본 발명의 차이점을 나타내는 개략도로서,
도 9b는 도 8에 따른 실시예를 비교를 위해 나타낸 것이며,
도 9c는 도 7에 따른 실시예를 비교를 위해 나타낸 것이다.
도 13은 종래기술(도 13a)과 본 발명의 차이점을 나타내는 개략도로서,
도 13b는 도 12에 따른 실시예를 비교를 위해 나타낸 것이며,
도 13c는 도 11에 따른 실시예를 비교를 위해 나타낸 것이다.
도 14는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 나타내는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 것으로서, 통계에 따라 주기성의 차이가 분포되어 있다.
도 15a와 도 15b는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 표현한 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 15c는 도 15a와 도 15b에 표현된 부분-영역들에 의해 형성된 교차점을 나타낸다.
도 16a와 도 16b는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 표현한 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 16c는 도 16a와 도 16b에 표현된 부분-영역들에 의해 형성된 교차점을 나타낸다.
도 17a와 도 17b는 층 구조 내에서 교차점을 형성하는 두 개의 독립된 시트의 부분-영역들을 도식적으로 표현한 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 17c는 도 17a와 도 17b에 표현된 부분-영역들에 의해 형성된 교차점을 나타낸다.
도 1은 용량성 또는 저항성의 두 개-시트 터치 스크린을 구현하기 위해 기본적으로 가능한 두 가지 방법을 나타낸 것이다. 먼저, 도 1a는 전도 경로 세그먼트들이 열과 행 구조(바(bar)와 스트라이프(stripe))로 구현된 것을 나타내는 것이며, 여기서 센서, 예를 들어, 수신기는 수평으로 배열된 더 두껍고 어두운 전도 경로 세그먼트들로 표현되어 있으며, 예를 들어, 송신기는 수직으로 구동되는 더 얇은 세그먼트들로 표현되어 있다. 본 발명은 각 격자 구조를 가진 층 구조로 인해 교차점에서 발생하는 예를 들어 도 2c와 도 3에 도시된 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결한다.
도 1b는 소위 다이아몬드 구조를 나타낸 것으로서, 예를 들어, 송신기는 수평으로 배열되며 더 어둡게 도시된 마름모 또는 다이아몬드 구조로 표현되어 있으며, 이어서 그 상부 층에 수신기가 90°만큼 회전하여 단자 접촉점과 함께 배열되어 있으며 더 밝게 표현되어 있다. 여기서도 마찬가지로, 교차점에서 전도 경로들이 오버랩하는 것에 기인한 문제점은 본 발명에 의해 해결된다.
도 2는 앞서 언급된 문제점을 구체적으로 나타낸다. 좌측에, 두 개의 독립된 시트의 전기 전도 투명 기능층, 즉, 전도 경로 세그먼트(6, 7)가 도시되어 있다. 각 경우에 있어서, 이들은 다이아몬드 패턴의 격자 구조로 배열된 제 1 전도 경로(8)를 갖는다. 여기서, 제 1 전도 경로(8)의 폭은 바람직하게 5μm 와 25μm 사이이다. 제 1 전도 경로(8)는 규칙적인 1차원 격자로 배열되는 것이 바람직하며, 인접한 제 1 전도 경로들(8)은 서로 실질적으로 일정한 전도 경로 거리를 두고 배치되되, 10μm 와 5 mm 사이의 범위 내로 배치되는 것이 바람직하며, 300μm 와 1mm 사이로 배치되는 것이 더욱 바람직하다.
우측의 도 2b와 도 2c는 층 구조 내의 두 개의 시트의 배열을 나타내는 것으로서, 교차점이 나타나는 방식으로 배열된다. 상기 이미지의 상부 우측에 이상적인 상태(도 2b)가 도시되어 있으나 터치 스크린에 대하여 경제적으로 구현될 수 없으며, 현재 생산 기술에 의해 달성될 수 있는 실제적 상태(도 2c)는 하부 우측에 도시되어 있다. 두 개의 격자 구조가 단순히 중첩된 경우의 레지스터 허용오차나 정렬의 정확성은, 마이크로미터의 범위의 해상도를 적용할 경우, 적층체의 포개진 시트들에 대한 적절한 밝기와 투명도를 보장하기 위한 조건으로부터 크게 벗어나 있다. 더 정확히 말하면, 격자 구조의 포개어짐과 함께 관찰될 수 있는 소위 무아레 효과가 발생하여, 상기 지점에서 적층체의 투명도가 크게 줄어들게되는 것이 나타날 수 있다.
마지막으로, 도 3은 종래기술에 따른 적층체에서 나타나는 전형적인 무아레 효과를 나타내는 것으로서, 여기서 상기 효과는 중첩된 시트의 근소한 각도 이동으로 인해 더욱 심하게 나타나 있다. 이러한 종류의 오버랩은 용인될 수 없으며, 원래 투명한 시트들로 만들어진 적층체의 투명도를 저해하게 됨을 상기 도면으로부터 명백히 알 수 있다.
도 4는 도 1b의 다이아몬드 구조로 설계하는 한 가지 가능예를 나타낸 것으로서, 두 개의 시트에 대한 실시예에서, 층 구조 내에서는, 전도 경로들의 교차점에서의 오버랩만이 실제로 문제가 되며, 도 4c에 나타난 바와 같이 그 이동이 문제가 되는 것은 아니다.
도 4a는 다이아몬드 구조의 두 개의 시트에 대한 상당히 전형적인 표현으로서, 상기 두 개의 시트는 원래 동일한 것이지만, 두 개의 시트로 적층체, 예를 들어, 터치 스크린에 관하여 90°만큼 회전된 채 배열되어 있다. 도 4a 내지 도 4c는 종래기술을 나타내는 것이며, 도 4d 내지 도 4e는 본 발명에 따르는 해결책을 나타내는 것이다.
도 4b와 도 4c는 상기 시트들이 중첩되어 있는 두 개의 배열상태를 나타낸다. 도 2에 대응하여, 상부 우측에, 거의 달성하기 어려운 정확도의 정렬을 보이고 있는 이상적인 경우(도 4b)가 도시되어 있으며, 그 하부에, 현실적으로 표현된 것(도 4c)인데, 여기서 두 개의 시트의 각 다이아몬드 구조의 많은 부분들은 적층체가 형성되는 동안 이동되며, 그에 따라 서로 다른 거리로 떨어져 정렬될 수 있다. 이것은 지나치게 많은 경우의 간섭을 유발할 수 있는데, 실질적으로 (각 경우에서 서로 상이한 층에 있는) 송신기부터 수신기까지의 거리가 존재하지 않게 되며 다른 경우 거리가 너무 멀어지게 되기 때문이다.
도 4d에는, 하나의 시트 내에서 수직으로 배치된 전도 경로들이 구현되어 있는 반면, 다른 시트 내에 있는 송신기 또는 수신기에 대한 모든 다이아몬드 구조가 다이아몬드 구조 종류의 필수 전기 전도 연결없이 단일 시트 내에 구현되는 것이 제안되며, 여기서 “종류”는 송신기 또는 수신기 다이아몬드 구조 각각을 의미하는 것이다. 도 4e에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 구조들은 제 2 시트의 전도 경로들과 연결된다.
본 발명의 이러한 실시예에 따르는 제 1 및 제 2 시트가 중첩되는 경우의 정렬의 정확도는 종래기술에 따르는 것보다 매우 적으며, 여기서 두 개의 종류의 다이아몬드 구조는 스택(stack)을 라미네이팅하여 적층체를 형성하고 터치 모듈을 형성함으로써 각 경우마다 독립된 시트 상에 구현된다.
그에 따라, 도 4e에 따른 층 구조는 다이아몬드 구조 터치 스크린의 두 개 시트 구조에 의해 유발될 수 있는 문제점 내지 종래의 열과 행(스트라이프 및 바) 구조에 의해 유발될 수 있는 문제점, 즉, 교차영역에서의 오버랩을 줄인다.
도 5는 전도 영역들로 구성된 격자 구조를 가진 투명 전기 전도 필름 시트의 세그먼트를 나타내며, 여기서 상기 격자 구조는 수평 및 수직으로 배치된 간단한 스트립으로 도시되어 있다. 상기 전도 영역들은 주기적 격자 구조로 배열된 좋은(fine) 불투명 전도 경로들을 나타내고 있다. 교차 영역에서 격자 구조 주기성의 변화는 교차 영역의 좋은 전도 경로들 각각의 격자 정수(grid constant)를 이등분하거나 두배함으로써, 상당히 단순하게 구현된다. 그에 따라, 중첩은 완전한 패턴을 유발한다. 여기서, 좋은 전도 경로들의 절반이 오버랩 지점, 즉, 교차 영역에서 누락되기 때문에 오버랩으로 인한 어떠한 무아레 효과가 발생할 위험이 전혀 존재하지 않는다.
도 6은 도 5와 동일한 이미지를 나타내는 것으로서, 다만 여기서는 완벽한 주기성을 갖는 격자 구조에서 달라진 주기성을 갖는 격자 구조로의 전환이 발생되며, 교차 영역의 에지 영역은 개괄적으로 표현된 표시 라인으로 나타난다. 여기서, 상기 주기성은 원래 격자의 주기성과 달라지게 되며, 교차 영역에서 차이를 가진다. 그에 따라, 여기에 서로 상이한 패턴을 가진 3개의 영역이 존재하며, 먼저 온전한 격자 구조는 상기 주기성과 달라진다. 이어서, 에지 영역이 존재하며, 상기 에지 영역에서는 온전한 주기성에서 달라진 주기성으로의 전환이 형성되어 있으며, 상기 영역은 교차 영역과 직접적으로 연결되어, 달라진 주기성이 부드럽게 되며 달라지지 않은 주기성과 대비되어 명백히 구현될 수 있다.
보여진 바와 같이, 달라진 주기성을 갖는 두 개의 시트는 두 개의 레벨로 동일하게 형성될 수 있으나, 하나의 시트나 층에서 불필요한 전도 경로들의 전체 개수를 생략하고 제 2 시트는 그대로 둘 수도 있다. 중간에서, 모든 가능예들이 유사하게 구현될 수 있으며; 당업자라면 여기에 제시된 예시들로부터 무한한 가능예들을 나타낼 수 있을 것이다. 격자 구조의 주기성 차이가 교차 영역에서 구현되는 방법에 관한 설계는 완전히 자유로이 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 전환이 발생되는 에지 영역의 설계도 자유롭게 선택될 수 있다. 그리고, 제조공정에 기인한 불량들은 격자구조의 주기성 설계 및/또는 에지 영역의 설계를 통해 상쇄될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 예시의 규칙적인 격자와 교차 영역 사이의 에지 영역이나 전환에 대한 확대도를 나타낸다. 상기 전환은 전도 경로에서 발생되고, 여기서 도 7은 전도 경로들이 서서히 사라지는 실시예를 나타내며, 상기 실시예에서 전도 경로들은 사이 간격이 증가하는 점점 작아지는 점들로 표현되는 방식으로 서서히 사라진다. 상기 전도 경로들은 점, 직사각형, 정사각형, 원 등과 같은 심볼들로 분할되는 형태로 되어 불연속적으로 된다. 상기 분할은 먼저, 동일한 사이즈의 심볼 사이의 거리를 점점 길게 하며/하거나 심볼들 간의 거리의 크기를 잇달아 증가시킴으로써 유발될 수 있다.
도 8은 점점 사라지는 점 대신 말미가 가늘어지는 전도 경로들을 가진다는 점에서 도 7과 차이가 있는 동일한 세그먼트를 나타낸다.
도 9는 좌측에서 교차 영역에서 기대와 다르게 오버랩된 종래기술(도 9a)을 나타내며, 우측에서 본 발명에 따라 교차 영역에서 달라진 주기성을 갖는 도 7(도 9c)과 도 8(도 9b)에 도시된 두 개의 실시예를 나타낸다. 도 9b와 도 9c는 정확히 정렬된 오버랩에 있어서의 근소한 차이는 교차 영역에서 무아레 효과를 유발하지 않는다는 것을 명백히 나타내며, 에지 영역은 전환으로 인해 무엇이 발생하든지 밝기에 영향이 없음을 나타낸다.
도 10, 도 11 및 도 12는 도 7 및 도 8에 따르는 세그먼트들을 나타내는 것으로서, 여기서 층 또는 시트의 불필요한 전도 경로들은 교차 영역에서 생략되지는 않으나, 전도 경로들의 두께만이 변화되는데, 예를 들어 절반으로 줄어든다. 마찬가지로, 전환 영역에 대한 상이한 설계들이 도시되어 있다.
간결함을 위해, 도면에 도시된 실시예들은 격자 정수가 어떻게든 교차 영역에서 변화되도록 모든 시트들을 구성하는 예시들이다. 그러나, 본 발명에 따라, 격자 정수의 변화는 상기 시트들 중 하나에서만 발생될 수도 있다.
도 13은 도 9와 비슷하게, 서로 상이한 실시예들에 의해 두 개의 시트로 적층체에서 발생되는 광학적 효과를 나타내는 것이다. 도 13a는 교차 영역에서 무아레 효과를 갖는 종래기술을 나타내는 것이며, 도 13b와 도 13c는 도 12와 도 11에 도시된 실시예들에 따라 두 개 시트 구조로 적층체에 나타나는 교차 영역들을 나타낸 것이다.
도 14는 격자 구조의 주기성 차이가 통계에 따라 분포되어 있는 예시를 나타낸 것으로서, 상기 예시는 교차 영역과 서로 상부에 배열된 두 개의 시트의 교차 영역의 에지 영역에 제한되지는 않으나, 상기 예시에서 격자 구조의 주기성 차이는 전체 표면과 관련된다. 제 1 전도 경로들(8)은 제 2 전도 경로들(9)을 통해 서로 연결되며, 제 2 전도 경로들(9)은 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8) 사이를 횡단하는 전도 경로들이나 크로스-링크들로 형성된다. 도 14a와 도 14b에 나타난 바와 같이, 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8)은 불규칙적이고, 통계에 따라 분포된 간격으로 제 2 전도 경로들(9)에 의해 서로 전기 전도가능하게 연결된다. 제 1 전도 경로(8)와 제 2 전도 경로(9)의 교차점에서, 교차점(10)은 상기 전도 경로들이 교차하고 상기 전도 경로들이 서로 전기로 연결되도록 각 경우마다 형성된다.
또한, 도 14에 따라, 단자 전극(11)도 제공되며, 단자 전극(11)은 제 1 전도 경로(8)가 서로 접촉하도록 하여, 제 1 전도 경로(8)가 서로 평행하게 전기적으로 연결되도록 한다. 여기서, 단자 전극(11)은 적층체의 활성 영역 외곽에 위치하며, 바람직하게는 적어도 10배만큼 제 1 전도 경로(8)보다 넓은 폭의 전도 경로를 갖는다.
두 개의 시트를 갖는 두 개 시트 구조의 적층체와 전기 전도 영역들을 교차하는 것에 대신하여, 예를 들어, 투명 지지체 상의 불투명 전도 경로를 갖는 투명 전기 전도 기능층을 대신하여, 제 2 전도 경로(9)에 의한 제 1 전도 경로(8)가 서로 상대적으로 이동된 채 배열되며 완전히 커버된 전도 격자 구조의 베이스(base) 상에 부-전도(non-conductive) 영역이 존재하며, 부-전도 영역은 통계에 따라 분포된다. 여기서, 제 2 전도 경로(9)의 통계적 분포는 무아레 효과를 피하기 위해 사용된다.
도 14에 따라, 상기 시트의 전체 표면은 좋은 불투명 제 1 전도 경로(8)의 격자 구조로 커버된다. 제 1 전도 경로(8)는 평행하게만 배열되며, 표면 전도성을 구현하기 위해, 제 1 전도 경로(8)는 제 2 전도 경로(9)를 형성하는 통계적으로 분포된 브릿지(bridge)를 통해 연결된다. 그에 따라, 규칙적인 패턴의 연속된 라인이 나타나게 되며, 주기적 격자 구조 내의 제 2 전도 경로(9)의 통계적 분포를 갖는 주기적 격자 구조를 갖는 보통의 경우와도 같다. 제 2 전도 경로의 통계적 분포는 달라 질 수 있는데; 예를 들어, 1:3, 1:4 또는 1:5의 비율이 될 수 있다.
이러한 격자는 적층체의 전체 활성 영역을 채우며, 제 1 및 제 2 시트가 적층체 내에서 중첩되는 경우 교차 영역을 형성하는 상부 구조에 대한 베이스를 형성한다. 상기 적층체의 활성 영역은 적층체의 일부분이며, 상기 적층체의 일부분은 투명한 것이 바람직하며 디스플레이, 터치 모듈, 터치 스크린 등에 장착된다. 단자 전극은, 예를 들어, 일반적으로 적층체의 활성 영역 내에 위치하지 않는다.
(이전에 도시한 예시들에 나타난) 전도성이 있는 영역이 아닌, 전도 경로 세그먼트들(6, 7) 사이에 있으며 전도성이 없는 영역에 의해 형성된 상위레벨의 격자 구조가 그러한 베이스 상에 나타나 있다. 이러한 경우에서, 간결함을 위해, 전도 표면 내의 이러한 부-전도 경로들이 “부-전도 경로”이며 전기 전도성을 가지며 불투명한 실제 전도 경로들과 다르다는 것이 이해되어야 함에도 불구하고, 때때로 “전도 경로”라고 지칭된다. 여기서 상위 레벨 격자 구조는 단자 전극을 나타내며 두 개의 흰 색 라인으로 연결된 두 개의 바(bar)이다. 상기 바는 상기 시트의 활성 표면 외곽에 있는 단자 전극(11)이며, 여기서 흰색, 부-전도 라인의 설명을 위해 표현된다.
부-전도 영역과 함께 제 2 전도 경로(9)의 통계적 분포는 적층체 내의 밝기를 일정하게 하기도 하는데, 통계적 분포가 무아레 효과의 형성을 막기 때문이다.
도 15a는 격자 구조를 가진 시트의 세그먼트를 나타내는 것으로서, 여기서 주기성의 차이는 교차점 영역에만 제한되지 않고 전체 표면을 커버하며, 도 14와 같은 통계에 따라 분포된다.
도 15a는 제 1 전도 경로(8)를 나타내며, 제 1 전도 경로(8)는 물결 라인으로 되어 있으며 실질적으로 서로 평행하게 배열된다. 제 1 전도 경로(8)는 규칙적인 1차원 격자에 따라 배열되는 것이 바람직하며, 인접한 제 1 전도 경로(8)들은 실질적으로 일정한 전도 경로 거리만큼 서로 떨어져 있으며, 바람직하게 10μm 와 5 mm 사이의 범위만큼, 더 바람직하게 300μm 와 1 mm 사이의 범위만큼 떨어져 있다. 또한, 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8)은 각 경우마다 제 2 전도 경로들(9)을 통해 서로 연결되며, 상기 제 2 전도 경로들(9)은 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8) 사이의 크로스-링크로 형성된다. 도 15a에 표시된 바와 같이, 두 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8)은 제 2 전도 경로들(9)에 의해 서로 불규칙적인 간격으로 전기 전도 가능하게 연결되어 있다.
또한, 동작 영역 외곽에서, 단자 전극(11)이 제공되며, 단자 전극(11)은 제 1 전도 경로(8)가 서로 접촉하도록 하여, 제 1 전도 경로(8)가 서로 평행하게 전기적으로 연결되도록 한다. 여기서, 단자 전극(11)은 적층체의 활성 영역 외곽에 위치하며, 바람직하게는 적어도 10배만큼 제 1 전도 경로(8)보다 넓은 폭의 전도 경로를 갖는다.
또한, 임의의 전도 경로들과 전기 전도 가능하게 연결되지 않는 블라인드(blind) 구조(12)가 제공된다. 블라인드 구조(12)는 특히 부-전도 영역들, 즉, 인접한 전도 경로 세그먼트(6, 7) 간의 사이 영역이 인간의 눈에 잘 띄지 않도록 단일의 시각적 인상이 형성되도록 한다. 그에 따라, 그러한 적층체가 터치 스크린에 사용될 경우 고도의 동작 수용과 매우 좋은 동작성이 나타나게 된다.
이어서, 시트의 전도 경로 세그먼트들(6)은 각 경우마다 몇몇의 제 1 전도 경로(8)로 구성되며, 제 1 전도 경로(8)는 제 2 전도 경로(9)와 단자 전극(11)에 의해 서로 연결된다. 적층체의 활성 영역에서, 전도 경로 세그먼트(6)는 도 15a에 도시된 전도 경로들(8, 9)에 의해 형성된 전도 경로 패턴(13)에 의해 형성된다. 전도 경로 세그먼트(6)는 서로 전기적으로 분리되며 부-전도 영역에 의해 상기 거리(23)만큼 떨어져 배치된다. 전도 경로 세그먼트들(6)의 폭(22)은 도 15에 표시된 바와 같이 각 전도 경로 세그먼트(6)의 외곽선 사이의 거리에 의해 결정되며, 즉, 전도 경로 세그먼트(6)의 외곽선을 형성하는 각 전도 경로 세그먼트(6)의 최외곽 전도 경로의 각 바깥쪽 가장자리 사이의 간격에 의해 결정된다. 이와 마찬가지로, 전도 경로 세그먼트들(6) 사이의 간격(23) 내에 있는 부-전도 영역은, 도 15b에 표시된 바와 같이 전도 경로 세그먼트들(6)의 외곽선 사이의 간격에 의해 결정된다.
도 15b는 전도 경로 세그먼트들(7)에 대응하는 설계를 나타내며, 위와 마찬가지로 전도 경로 세그먼트들(7)은 물결 라인으로 형성되며 서로 실질적으로 평행하게 배열된 제 1 전도 경로(8)와 크로스-링크를 형성하는 제 2 전도 경로(9)와 단자 전극(11)에 의해 형성된다. 또한, 도 15b는 제 1 전도 경로(8)와 제 2 전도 경로(9) 사이의 교차점을 나타내며, 제 1 전도 경로(8) 사이에 배열된 블라인드 구조들(12)을 나타낸다. 전도 경로 세그먼트(7)는 전도 경로들(8, 9)에 의해 전도 경로 패턴(14)의 적층체의 활성 영역에서 형성된다. 전도 경로들(8, 9)과 단자 전극(11)의 설계와 관련하여, 참조사항이 도 15a에 따른 전도 경로들(8, 9)과 단자 전극(11)에 관련된 실시예들로 만들어질 수 있다.
이러한 실시예에서, 전도 경로 세그먼트들(6)은 도 15a에 도시된 전도 경로 패턴(13)에 따라 전체 영역을 통해 형성되며, 전도 경로 세그먼트들(7)은 도 15b에 도시된 전도 경로 패턴(14)에 따라 형성된다. 또한, 도 15c의 각 교차점(5)에서, 전도 경로 세그먼트(6)는 몇몇의 제 1 전도 경로들(8)과 몇몇의 제 2 전도 경로들(9)과 함께 전도 경로 패턴(13)에 따라 형성된다. 또한, 각 교차점(5)에서, 전도 경로 세그먼트(7)는 몇몇의 제 1 전도 경로들(8)과 몇몇의 제 2 전도 경로들(9)과 함께 전도 경로 패턴(14)의 형태로 형성된다.
도 15c는 두 개의 전도 경로 세그먼트들(6)과 두 개의 전도 경로 세그먼트들(7)의 중첩과 교차 영역(5) 내의 전도 경로 패턴들(13, 14)의 전도 경로들의 대응하는 배열을 나타낸다. 도 15c에 도시된 바와 같이, 여기서 전도 경로들(8, 9)은 실질적으로 각 전도 경로 세그먼트들(6 또는 7)의 종방향으로 배치되며, 도 15c에 도시된 교차 영역(5)이 상기 패턴(15)과 함께 형성하게 된다. 실시예들을 도시한 도 5 내지 도 8, 도 10 내지 도 12, 도 14, 도 16 및 17의 교차 영역과 마찬가지로, 패턴(15)은 무아레 효과를 유발하지 않는다.
도 16a 내지 도 16c는 전도 경로 세그먼트들(6, 7)이 형성되게 하는 전도 경로 패턴들(13, 14)에 대한 추가 실시예들을 나타낸다. 도 16a 내지 도 16c에 따르는 전도 경로 패턴들(13, 14)은 도 15a 내지 도 15c에 따르는 전도 경로 패턴들(13, 14)과 다르며, 여기서 크로스-링크로 형성되는 제 2 전도 경로들(9)은 제 2 전도 경로들(16)에 의해 대체된다. 제 2 전도 경로들(16)은 여기서 더 이상 전도 경로(8)에 대해 90°의 각도로 횡단하도록 배열되지 않으나, 상기 전도 경로들의 평균 종방향에 대해 80°와 10°사이의 각도로 배열된다. 그에 따라, 크로스-링크가, 예를 들어, 아래에 배치된 디스플레이 소자의 각 이미지 픽셀들을 완전히 커버하는 것을 크게 방지하는 이점이 나타나게 된다.
그 외에, 참조사항(reference)이 도 15a 내지 도 15c에 따른 실시예로 만들어 질 수 있다.
도 17a 내지 도 17c에 따르는 실시예의 전도 경로 패턴들(13, 14)은 도 15a 내지 도 15c 에 따르는 전도 경로 패턴들(13, 14)과 대응하지만, 제 2 전도 경로들(9)이 제 2 전도 경로들(17)로 대체되어 있다는 차이점이 있다. 제 2 전도 경로들(17)은 여기서 물결 라인이나 구부러진 형태로 형성되며, 각 경우마다 크로스-링크를 형성하여, 두 개 또는 세 개의 인접한 제 1 전도 경로들(8)이 서로 전기적으로 접촉되게 한다. 크로스-링크의 그러한 설계는 도 16a 내지 도 16c를 참조하여 이미 설명한 이점을 유발할 뿐만 아니라, 광학 간섭 효과가 형성되는 것을 줄이기도 한다.
그 외에, 도 17a 내지 도 17c에 따른 전도 경로 세그먼트들(6, 7)의 설계와 관련하여, 참조사항이 도 15a 내지 도 15c에 따른 관련 실시예들로 만들어 질 수도 있다.
도 14 내지 도 17의 각 경우에서, 교차 영역은 두 개의 동일하게 구조화된 시트를 중첩함으로써 형성된다. 그러나, 본 발명은 그러한 적층체들에만 제한되지 않으며, 예를 들어 도 15a의 격자 구조를 갖는 제 1 시트가 예를 들어 도 14의 또 다른 격자 구조를 나타내는 제 2 시트와 결합하여 적층체를 형성하는 실시예들까지 커버한다.
본 발명은 적층체와 관련된 것으로서, 특히 두 개의 시트의 전기 기능층을 갖는 적층체와 관련되며, 뿐만 아니라 예를 들어 개선된 해상도를 갖는 터치 스크린 내에서 적층체를 사용하는 것과 관련된다. 활성 영역 및/또는 교차 영역 내의 격자구조를 변화시킴으로써, 각 시트의 격자 구조들의 중첩에 의한 무아레 효과를 피할 수 있다.

Claims (39)

  1. 적어도 하나의 투명 지지체 상에 전도성의 불투명 전도 경로들을 갖는 적어도 두 개의 시트의 전기 전도 및 투명 기능층에 부가하여, 상기 제 1 시트의 각 전도 경로들 또는 전도 경로들로 구성된 격자 구조들은 상기 층 구조 내의 상기 제 2 시트의 각 전도 경로들 또는 격자 구조들과 함께 교차 영역을 형성하는 적층체에 있어서,
    상기 두 개의 시트 중 적어도 하나는 전도 경로들로 구성되는 격자 구조를 가지며, 상기 격자 구조는 비주기성을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자 구조의 상기 비주기성은 상기 교차 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 격자 구조의 상기 비주기성은 상기 격자 정수의 변화에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격자 구조의 상기 비주기성은 각 전도 경로들을 좁게하거나 불연속적이게 함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차 영역의 상기 에지 영역 내에 있는 상기 격자 구조의 상기 주기성의 차이는 상기 교차 영역에 있는 상기 격자 구조의 상기 주기성의 차이와 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에지 영역 및/또는 상기 교차 영역에 있는 상기 격자 구조의 상기 주기성의 차이는 각 전도 경로들을 생략함으로써 구현되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에지 영역에 있는 상기 격자 구조의 상기 주기성의 차이는 상기 전도 경로들을 좁게하는 것, 상기 전도 경로들을 점점 작아지는 심볼들로 분할하는 것 및/또는 상기 심볼들 사이의 거리를 증가시키는 것을 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불투명 전도 경로들을 가진, 특히 상기 격자 구조의 상기 전도 경로들을 가진 적어도 하나의 투명 기능층의 상기 적층체의 활성 영역 내에서 평균 면적의 범위는 10%보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 적층체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격자 구조의 상기 전도 경로들의 상기 전도 경로 폭은 20 ?보다 작은 것인, 적층체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격자 구조의 상기 전도 경로들 사이의 거리는 적어도 100 ?인, 적층체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능층의 레벨들은 상기 적층체를 형성하는 층들의 스택 내에서 30 ? 보다 작게 서로 간의 거리를 갖는, 적층체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차 영역에 불투명 전도 경로들을 갖는 상기 제 1 및 제 2 시트와 평행한 기판 상에 상기 두 개의 시트를 통해 투영된 상기 투명 전도 기능층의 면적 범위는 상기 격자 구조 내 상기 교차 영역의 외부 면적 범위의 두 배 보다 작은 것인, 적층체.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도 경로들의 두께는 200nm보다 작은 것인, 적층체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불투명 전도 경로의 재료는 금속 또는 금속 합금인, 적층체.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 지지체는 투명 플라스틱 필름으로 구성되는, 적층체.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 상기 격자 구조는 두 가지 종류의 다이아몬드 패턴을 갖는 다이아몬드 구조로 형성되어, 두 개의 시트로 구성된 상기 적층체의 층 구조 내에서 제 2 시트는 상기 제 1 시트의 상기 다이아몬드 패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조는 상기 적층체의 전체 활성 영역, 전도 경로 세그먼트 또는 영역들에 걸쳐서 비주기성을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조는, 실질적으로 서로 평행하게 배열된 복수 개의 제 1 전도 경로들 및 각 경우에 두 개 이상의 상기 제 1 전도 경로들과 연결되며 횡단하는 전도 경로들인 복수 개의 제 2 전도 경로들을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 전도 경로들로 커버된 표면은 상기 제 1 전도 경로들과 상기 제 2 전도 경로들로 커버된 표면의 50%보다 작으며, 특히 30%보다 작고, 특히 10%보다 작은 것을 특징으로 하는 적층체.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 전도 경로들은 임의로 또는 준-임의로 배열되며, 특히 임의 또는 준-임의의 거리만큼 서로 떨어져 배열되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전도 경로들은 실질적으로 서로 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전도 경로들과 상기 제 1 전도 경로들은 80도와 100도 사이의 각도로 위치하며, 특히 서로 85도와 95도 사이의 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전도 경로들의 방위각은 특징에 따라 변화하며, 특히 주기적 특징에 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전도 경로들은 한 주기에 대해 평균해 볼 때 제 1 선호 방향 및/또는 상기 제 1 전도 경로들의 방향과 평행하게 향하며, 각 경우에 제 1 선호 방향과 평행하게 향하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  25. 제 18 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전도 경로들의 상기 방위각을 변화시키는 특징의 공간 주파수, 진폭 및/또는 위상은 한 부분에서 인접한 부분과 다르게 선택되며, 상기 부분과 상기 인접한 부분의 상기 공간 주파수, 진폭 또는 위상 간의 차이는 4% 와 8% 사이이며, 특히 10%보다 작은 것을 특징으로 하는 적층체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    복수 개의 부분들은 서로 이어지며, 연속된 부분들의 상기 특징의 상기 공간 주파수, 진폭 및/또는 위상의 상기 차이는 임의 또는 준-임의로 선택되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시트와 상기 제 2 시트는 전도 경로들로 구성된 격자 구조를 가지며, 특히 상기 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조와 상기 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조들 모두 비주기성을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조는 실질적으로 평행하게 배열된 복수 개의 제 1 전도 경로들 및 각 경우마다 두 개 이상의 상기 제 1 전도 경로들을 연결하며 횡단하는 전도 경로들인 복수 개의 제 2 전도 경로들을 가지며,
    상기 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조는 실질적으로 평행하게 배열된 복수 개의 제 1 전도 경로들 및 각 경우마다 상기 제 2 시트의 상기 제 1 전도 경로들을 두 개 이상 연결하며 횡단하는 전도 경로들인 복수 개의 제 2 전도 경로들을 가지는 것을 특징으로 하는 적층체.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 경우에서, 상기 제 1 시트의 상기 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들과 상기 제 2 시트의 상기 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들은, 적어도 영역들에서, 서로 85°와 95°사이의 교차각을 가지며,
    특히 상기 제 1 시트의 상기 제 1 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들의 상기 선호 방향과 상기 제 2 시트의 상기 제 2 전도 경로들 및/또는 전도 경로 세그먼트들의 상기 선호 방향은 서로 85°와 95°사이의 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및/또는 제 2 시트의 상기 제 1 전도 경로들의 상기 선호 방향 및/또는 상기 제 2 전도 경로들의 상기 선호 방향은 상기 각 전도 경로 세그먼트의 단자 전극들 사이를 연결하는 라인과 평행하게 향하지 않으며, 특히 상기 각 전도 경로 세그먼트의 상기 단자 전극들을 연결하는 직선에 대하여 약 45도 각도로 위치하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체의 활성 영역 내에서, 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적을 갖는 상기 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 상기 전도 경로 세그먼트들에 대하여 평균 면적 범위는 일정하며, 상기 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 상기 전도 경로 세그먼트들은 상기 전도 경로들을 갖는, 특히 상기 격자 구조의 상기 전도 경로들을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  32. 제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층체의 활성 영역 내에서, 상기 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 상기 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적에 대하여 일정한 것을 특징으로 하는 적층체.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 상기 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는, 상기 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조들과 상기 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조들이 5 mm, 특히 3 mm, 바람직하게 1 mm 를 넘지 않게 이동하고/이동하거나 10°, 특히 5°, 특히 3°보다 크지 않은 각도로 회전하는 경우, 일정한 것을 특징으로 하는 적층체.
  34. 적어도 하나의 투명 지지체 상에 전도성의 불투명 전도 경로들을 갖는 적어도 두 개의 시트의 전기 전도 및 투명 기능층에 부가하여, 상기 제 1 시트의 각 전도 경로들 또는 전도 경로들로 구성된 격자 구조들은 상기 층 구조 내의 상기 제 2 시트의 각 전도 경로들 또는 격자 구조들과 함께 교차 영역을 형성하는 적층체에 있어서,
    상기 적층체의 활성 영역 내에서, 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적을 갖는 상기 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 상기 전도 경로 세그먼트들에 대하여 평균 면적 범위는 일정하며, 상기 제 1 및/또는 제 2 시트 및/또는 상기 전도 경로 세그먼트들은 상기 전도 경로들을 갖는, 특히 상기 격자 구조의 상기 전도 경로들을 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  35. 적어도 하나의 투명 지지체 상에 전도성의 불투명 전도 경로들을 갖는 적어도 두 개의 시트의 전기 전도 및 투명 기능층에 부가하여, 상기 제 1 시트의 각 전도 경로들 또는 전도 경로들로 구성된 격자 구조들은 상기 층 구조 내의 상기 제 2 시트의 각 전도 경로들 또는 격자 구조들과 함께 교차 영역을 형성하는 적층체에 있어서,
    상기 적층체의 활성 영역 내에서, 상기 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 상기 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는 5　mm x 5　mm, 특히 3　x　3　mm, 더 바람직하게 1　x　1　mm, 더 바람직하게 0.5　x　0.5　mm, 더 바람직하게 0.3　x　0.3　mm의 표면 면적에 대하여 일정한 것을 특징으로 하는 적층체.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 시트와 평행하게 배열된 기판 상에 투영된 상기 제 1 및 제 2 시트의 전도 경로들의 평균 면적 범위는, 상기 제 1 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조들과 상기 제 2 시트의 전도 경로들로 구성된 상기 격자 구조들이 5 mm, 특히 3 mm, 바람직하게 1 mm 를 넘지 않게 이동하고/이동하거나 10°. 특히 5°, 특히 3°보다 크지 않은 각도로 회전하는 경우, 일정한 것을 특징으로 하는 적층체.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따르는 적층체를 기판 상의 스택에 두 개의 시트를 라미네이팅함으로써 제조하는 방법에 있어서,
    투명 지지체 상에 전도성의 불투명 전도 경로들을 갖는 두 개의 투명 기능층들인 상기 두 개의 전기 전도층들 사이에 절연층이 배열되며,
    각 시트의 상기 전도 경로들 또는 전도 경로 세그먼트들의 격자 구조의 패턴은, 서로 상부에 라미네이팅될 때 정확하게 정렬되지 않은 상기 시트들로부터 기인하는 제조 결함이 상쇄되도록 선택되는 것인 방법.
  38. 제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 따르는 적층체를 제조하는 방법에 있어서, 상기 두 개의 전기 전도 시트들은 하나의 인쇄 스트립으로부터 제조되는, 방법.
  39. 터치 스크린 내에서 제 1 항 내지 제38 항 중 어느 한 항에 따르는 적층체의 사용.
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