KR20220030577A - 전자파 차폐 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 필름은, 기판; 및 상기 기판의 일면 방향에 마련되고, 금속입자를 함유하는 전극패턴;을 포함하며, 상기 금속입자는 제1 범위의 크기를 가지는 제1 입자들과 제1 범위 보다 작은 제2 범위의 크기를 가지는 제2 입자들을 각각 포함하고, 제2 입자가 제1 입자 보다 더 많으며, 제2 입자들 사이에 적어도 하나의 제1 입자가 혼합된 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐 필름{ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE SHIELDING FILM}

본 발명은 전자파 차폐 필름에 관한 것으로서, 전자파 차폐율이 향상되고 동시에 전자파의 다양한 주파수 대역에서도 두루 높은 전자파 차폐 성능을 가지는 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.

각종 전자기기는 그 구동 중에 다양한 유해 전자파를 발생시키는데, 이러한 유해 전자파는 인체에 악영향을 미칠 뿐 아니라, 해당 전자기기와 다른 기기의 오작동이나 전파 장애를 초래하여, 제품 성능을 저하시키고 제품 수명을 단축시킬 수 있다.

특히, 대부분의 디스플레이의 경우, 그 작동 특성 상 이러한 유해 전자파를 쉽게 발생시키는 경향이 있어, 해당 유해 전자파를 차단하기 위해 전자파 차폐 부재가 디스플레이의 전면에 채용된다. 이러한 전자파 차폐 부재는 전자파를 차폐하는 기능 외에 디스플레이의 표시 화면의 투시성을 저하시키지 않는 것이 요구된다.

한편, 디스플레이의 전면에 사용되는 종래의 전자파 차폐 부재는 금속 메쉬(mesh)를 포함한다. 이때, 금속 메쉬로는 구리 호일의 에칭을 통해 형성된 필름 형태의 구리 메쉬가 일반적으로 사용되었다.

이러한 구리 메쉬 필름을 제조하기 위해서는 도금에 의한 구리박막 형성과정과, 화질 향상을 위한 흑화 처리과정과, 표면요철 처리과정과, 산화방지 처리과정 등을 수행해야 하고, 다음으로 구리 호일을 PET 필름에 접착한 후 구리 호일에 포토리소그래피(photo lithography)방법을 이용하여 포토레지스트 코팅, 노광, 현상 및 에칭을 수행해야 한다.

하지만, 이러한 제조방법은 제조과정이 복잡하고 포토리소그래피 공정 등이 수행되어야 함에 따라 제조 비용이 상승할 뿐 아니라, 구리의 90% 이상을 에칭을 통해 제거해야 하기 때문에 재료도 낭비하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 전자파 차폐 부재는 다음과 같은 도전성 페이스트를 이용한 제조 방식이 제안되었다.

도 1은 도전성 페이스트를 이용한 종래의 전자파 차폐 부재(10)를 나타낸다.

도 1에 따른 종래의 전자파 차폐 부재(10)는 유리 기판(11)과, 유리 기판(11)의 일면에 형성된 전자파 차폐 패턴(12) 및 접지 전극(13)을 각각 포함한다. 이때, 전자파 차폐 패턴(12)은 유리 기판(11) 상에 도전성 페이스트가 양각으로 인쇄되어 형성된 것이다. 즉, 종래의 전자파 차폐 부재(10)는 도전성 페이스트를 이용하여 전자파 차폐 패턴(12)을 형성함으로써, 보다 저렴하고 간단하게 전자파 차폐 성능을 구현할 수 있었다.

하지만, 종래의 도전성 페이스트를 이용한 전자파 차폐 부재(10)의 경우, 차폐 성능이 높지 않았으며, 특히 전자파의 일부 주파수 대역에 대해서만 차폐 성능을 나타내는 문제점이 있었다.

특히, 전자기기가 더욱 복잡해지고 고성능화 됨에 따라, 보다 더 높은 전자파 차폐 성능이 요구되고 있을 뿐 아니라, 다양한 전자파 주파수 대역에서도 두루 높은 전자파 차폐 성능이 요구되고 있다. 따라서, 이러한 요구에 부합할 수 있는 종래 기술 보다 진보된 기술이 필요한 실정이다.

다만, 상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

1)KR10-2009-0019580 A

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 도전성 페이스트의 도전성이 증대되어 전자파 차폐율이 향상되고, 전자파의 다양한 주파수 대역에서도 두루 높은 차폐 성능을 가지는 전자파 차폐 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기판으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐 필름은, 기판; 및 상기 기판의 일면 방향에 마련되고, 금속입자를 함유하는 전극패턴;을 포함하며, 상기 금속입자는 제1 범위의 크기를 가지는 제1 입자들과 제1 범위 보다 작은 제2 범위의 크기를 가지는 제2 입자들을 각각 포함하고, 제2 입자가 제1 입자 보다 더 많으며, 제2 입자들 사이에 적어도 하나의 제1 입자가 혼합된다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자파 차폐 필름은, 기판; 상기 기판의 일면 방향에 마련되고, 금속입자를 함유하는 전극패턴; 및 상기 전극패턴의 일면 방향이나 상기 기판의 타면 방향에 마련되며, 상기 기판의 일면을 따라 나열된 상기 전극패턴을 커버하는 투명한 도전층;을 포함하며, 상기 금속입자는 제1 범위의 크기를 가지는 제1 입자들과 제1 범위 보다 작은 제2 범위의 크기를 가지는 제2 입자들을 각각 포함하고, 제2 입자가 제1 입자 보다 더 많으며, 제2 입자들 사이에 적어도 하나의 제1 입자가 혼합된다.

상기 전극패턴은 상기 제1 입자의 주변을 복수개의 제2 입자들이 둘러싸는 제1 구조체를 포함할 수 있다.

상기 전극패턴은 복수개의 제2 입자들이 연결된 제2 구조체를 더 포함할 수 있다.

상기 전극패턴은 상기 제1 구조체 보다 상기 제2 구조체의 개수를 더 많이 포함할 수 있다.

상기 제1 범위의 크기는 상기 제2 범위의 크기 보다 2배 이상 클 수 있다.

상기 제1 범위의 크기는 1㎛ 이상 내지 1.5㎛ 이하일 수 있으며, 상기 제2 범위의 크기는 400㎚ 이상 내지 450㎚ 이하일 수 있다.

상기 제1 입자와 상기 제2 입자 간의 개수 비율은 2:8 내지 4:6일 수 있다.

상기 전극패턴은 상기 기판의 일면을 따라 나열된 복수개의 폴리곤을 포함하는 메쉬 패턴 형상으로 형성될 수 있다.

상기 복수개의 폴리곤은 서로 이웃하는 복수개의 비정형 폴리곤을 포함할 수 있으며, 상기 비정형 폴리곤들은 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들 간에 피치값이 서로 다를 수 있다.

상기 비정형 폴리곤은 꼭지점의 개수가 네 개 이상일 수 있고, 각각의 변이 연장되는 방향이 서로 다를 수 있다.

상기 비정형 폴리곤은 각각의 꼭지점을 중심으로 서로 이웃하는 변들이 이루는 각도들이 서로 다를 수 있다.

상기 전극패턴은 상기 기판의 일면이나, 상기 기판의 일면에 구비된 수지층의 일면에 형성된 홈을 따라 형성될 수 있다.

상기 전극패턴은 상기 기판의 일면에 양각 형상으로 형성될 수 있다.

상기 금속입자는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 상기 도전층은 ITO, 은(Ag) 나노튜브, 그래핀, 카본 나노튜브, 은(Ag) 입자 또는 전도성 고분자 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예 또는 다른 일 실시예에 따른 전자파 차폐 필름은 상기 기판이 투명하여, 디스플레이에 광 투과성 스크린 장치로 채용 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 그 적용된 제품에서 발생되는 어떤 전자파 주파수 대역에서도 향상된 전자파 차폐 성능을 발휘할 수 있을 뿐 아니라, 복잡한 제품 또는 다양한 분야에서 발생하는 다양한 대역의 전자파를 그 주파수 대역에 상관없이 통합적으로 높은 차폐율로 차단할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 전극패턴이 비정형 폴리곤을 포함하는 경우, 디스플레이의 픽셀 패턴과 상호 간섭하는 것을 방지함으로써 평면 모든 각도에서 모아레 현상을 회피할 수 있으며 시인성이 향상되는 이점이 있다. 또한, 이러한 비정형 폴리곤은 전극패턴의 패턴 뭉침을 억제하여 전극패턴을 보다 균형 있게 분포시킴으로써 그 전자파 차폐 효과를 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기판으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 도전성 페이스트를 이용한 종래의 전자파 차폐 부재(10)를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)의 일측 단면도 일부를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)에서 정형 폴리곤(132)의 메쉬 패턴을 가지는 전극패턴(130)의 평면도 일부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)에서 비정형 폴리곤(133)의 메쉬 패턴을 가지는 전극패턴(130)의 평면도 일부와 그 확대도를 나타낸다.
도 6은 전극패턴(130)의 패턴라인(131)에 포함된 제1 구조체(136A) 및 제2 구조체(136B)의 일 예를 나타낸다.
도 7은 실제 제작한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)과 그 비교예에 대한 다양한 비교를 나타낸다.
도 8은 실제 제작한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)과 그 비교예에 대한 주파수 별 전자파 차폐율의 그래프를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)의 일측 단면도 일부를 나타낸다
도 10은 실제 제작한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)과 그 비교예에 대한 주파수 별 전자파 차폐율의 그래프를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)이 디스플레이에 스크린 장치로 적용된 경우의 일 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예와 그 비교예에 따른 전극패턴을 대비하여 보여주는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 스크린 장치의 특성들을 대비하여 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치에서의 모아레 현상 발생 여부를 설명하기 위한 사진이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치가 적용되는 디스플레이를 보여주는 사진이다.

본 발명의 상기 목적과 수단 및 그에 따른 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", “구비하다”, “마련하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.

본 명세서에서, “예를 들어” 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어’ 있다거나 '접속되어' 있다고 기판된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기판된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기판된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.

본 명세서에서, '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안된다. 또한, 위 용어는 각 구성요소의 순서를 한정하기 위한 것으로 해석되어서는 안되며, 하나의 구성요소와 다른 구성요소를 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)의 사시도를 나타내며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)의 일측 단면도 일부를 나타낸다. 즉, 도 3은 도 2에서 A-A'를 절단한 단면의 일부를 나타낸다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)은 전자파를 차폐 성능을 가지는 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(110) 및 전극패턴(130)을 포함한다. 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)은 디스플레이의 전면에 채용되어 광 투과성 스크린 장치(이하, “스크린 장치”라 지칭함)로 기능할 수도 있다.

기판(110)은 평판 형상의 기재로서, 비전도성 재질로 이루어질 수 있다. 스크린 장치의 경우, 기판(110)은 광을 투과하는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(110)은 유리 기판이거나 필름 형상으로 형성된 다양한 수지 재질의 기판일 수 있다. 예를 들어, 수지 재질의 기판(110)은 PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PI(Polyimide), PC(Polycarbonate), 또는 PMMA(Polymethyl Methacrylate)등과 같은 다양한 수지 재질을 포함할 수 있다. 이러한 기판(110)의 광투과율은 80% 이상일 수 있다. 이때, 광투과율은 100%에 가까울수록 광투과성이 좋고, 0%에 가까울수록 광투과성이 나쁘다.

기판(110)의 두께는 약 10㎛ 이상 내지 250㎛ 이하일 수 있다. 이때, 기판(110)의 두께가 10㎛ 미만이면, 기판(110)에 전극패턴(130)을 원하는 두께로 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 기판(110)의 두께가 250㎛ 초과하면, 스크린 장치의 휘도가 원하는 휘도보다 저하될 수 있다.

전극패턴(130)은 금속입자를 함유한 도전성 재질로 이루어진다. 이러한 전극패턴(130)은 기판(110)의 일면을 따라 평면 상에서 나란하게 배열된 다양한 패턴으로 형성되어, 그 주변을 통과하는 전자파에 대한 차폐 기능을 수행할 수 있다. 전극패턴(130)은 금속입자가 바인더 수지를 통해 경화된 형태일 수 있다. 예를 들어, 금속입자는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 등 전도성의 다양한 금속입자를 포함할 수 있으며, 다양한 크기를 가질 수 있다.

전극패턴(130)은 평면에서 볼 때 비정형 메쉬(mesh)패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 전극패턴(130)은 이에 한정되지 않으며, 평면에서 볼 때 정형 메쉬 패턴, 정형 또는 비정형의 라인패턴, 다각형 패턴 등 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.

전극패턴(130)은 기판(110)의 일면 방향에 형성될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)은 기판(110)의 일면에 형성되거나, 기판(110)의 일면에 마련된 수지층(120)의 일면에 형성될 수 있다. 이러한 수지층(120)는 광을 투과시키도록 플라스틱의 투명 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 수지층(120)은 기판(110)과 다른 재질로 이루어질 수 있으며, 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 다양한 수지 재질을 포함할 수 있다.

전극패턴(130)을 기판(110)의 일면 방향에 형성하기 위해, 전극패턴(130)에 대응하는 형상의 몰드를 이용하여 임프린팅(imprinting)함으로써, 전극패턴(130)에 대응한 형상의 오목한 음각 홈을 기판(110) 또는 수지층(120)의 일면에 형성할 수 있다. 이후, 형성된 음각 홈에 전도성 물질을 충전함으로써 해당 음각 홈 형상의 전극패턴(130)을 형성할 수 있다. 이때, 기판(110)이 수지 재질 기판인 경우, 해당 기판(110)의 일면에 전극패턴(130)이 형성될 수 있다. 또한, 기판(110)이 수지 기판 또는 유리 기판인 경우, 기판(110)의 일면에 수지층(120)이 도포된 후, 해당 수지층(120)의 일면에 전극패턴(130)이 형성될 수 있다.

구체적으로, 블레이드를 이용하여 전도성 금속입자와 바인더로 이루어진 전도성 페이스트를 기판(110) 또는 수지층(120)의 일면에 형성된 음각 홈에 충전한 후, 열 또는 자외선 등을 가하여 전도성 페이스트를 경화시킨다. 이후, 음각 홈에 충전되지 못하고 기판(110) 또는 수지층(120)의 표면에 남은 잔여 전도성 페이스트는 세정 부재에 의해 세정 제거되며, 다음으로 추가적인 열처리 과정을 통해 금속입자들은 소결되어 전극패턴(130)이 형성될 수 있다.

전극패턴(130)은 기판(110) 또는 수지층(120)의 일면의 음각 홈 내에 전도성 물질을 충전하여 형성하는 음각 전극 방식을 일 예로 설명하였으나, 이와 다르게 기판(110) 또는 수지층(120)의 일면에서 소정 두께로 돌출 형성되는 양각 전극 방식도 적용 가능하다. 이 경우, 전극패턴(130)은 기판(110) 또는 수지층(120)의 일면에 그라비어 옵셋 등으로 도전성 페이스트를 양각 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 물론, 추가적으로 열 또는 자외선 등을 가하여 전도성 페이스트를 경화시킬 수 있으며, 후속 열처리를 통한 금속입자들의 소결도 가능하다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)에서 정형 폴리곤(132)의 메쉬 패턴을 가지는 전극패턴(130)의 평면도 일부를 나타내며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)에서 비정형 폴리곤(133)의 메쉬 패턴을 가지는 전극패턴(130)의 평면도 일부와 그 확대도를 나타낸다.

한편, 전극패턴(130)은 터치 센서의 역할을 할 수도 있다. 이 경우, 전극패턴(130)은 패턴 전극, 검출 전극, 센서층 혹은 전극층이라고 지칭될 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전극패턴(130)은 복수개의 패턴라인(131)을 포함할 수 있다. 복수개의 패턴라인(131)은 각기 다양한 방향으로 상호 교차함으로써 복수개의 정형 폴리곤(132) 또는 비정형 폴리곤(133)을 형성할 수 있다. 즉, 복수개의 정형 폴리곤(132) 또는 비정형 폴리곤(133)은 각각의 변이 패턴라인(131)에 의해 형성될 수 있다. 한편, 패턴라인(131)을 얇은 도선이라고 지칭할 수 있다.

기판(110)의 음각 내에 전도성 물질을 충전하는 음각 전극 방식으로 패턴라인(131)을 형성하는 경우, 각 패턴라인(131)은 그 너비(W)가 약 4㎛ 이상 내지 약 10㎛ 이하일 수 있다. 또한, 각각의 패턴라인(131)은 그 깊이(H)가 약 4㎛ 이상 내지 약 10㎛ 이하일 수 있다. 패턴라인(131)의 단면 형상은 사각형 형상일 수 있다. 패턴라인(131)의 너비(W) 및 깊이(H)가 각각 4㎛ 보다 작으면 전극패턴(130)의 제작이 어려울 수 있다. 패턴라인(131)의 너비(W) 및 깊이(H)가 각각 10㎛ 보다 크면 전극패턴(130)의 광투과성에 영향일 끼칠 수 있고, 스크린 장치가 적용된 디스플레이의 화면 시인성이 저하될 수 있다. 한편, 패턴라인(131)의 너비(W) 및 깊이(H)는 각각 4㎛에 가까울수록 전극패턴(130)의 광투과성이 좋아지고, 10㎛에 가까울수록 사용자의 터치에 의한 정전 용량의 변화를 정확하게 감지할 수 있다.

기판(110) 또는 수지층(120)의 일면에서 돌출 형성되는 양각 전극 방식으로 패턴라인(131)을 형성하는 경우, 패턴라인(131)의 너비는 약 0.5 이상 내지 약 10㎛ 이하일 수 있고, 두께는 약 0.2㎛ 내지 약 5㎛ 이하일 수 있다. 이러한 패턴라인(131)의 단면 형상은 사각형 형상일 수 있다.

복수개의 정형 폴리곤(132) 또는 비정형 폴리곤(133)은 기판(110)의 상면을 따라 나열되며, 전극패턴(130)을 형성한다. 즉, 전극패턴(130)은 정형 또는 비정형의 얇은 도선들이 서로 교차하여 이루어지는 복수개의 정형 폴리곤(132) 또는 비정형 폴리곤(133)을 포함할 수 있다. 여기서, 정형은 규칙적인 형상을 의미하고 비정형은 불규칙적인 형상을 의미한다. 즉, 비정형은 그 형상이 소정 형상으로 정해졌으나, 정해진 형상으로부터 규칙적으로 반복되는 패턴을 도출할 수 없는 불규칙적인 형상일 수 있다. 이에, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 그 형상이 상이할 수 있다. 다만, 전극패턴(130)은 모아레 회피가 용이하도록, 복수개의 비정형 폴리곤(133)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.

복수개의 비정형 폴리곤(133)은 각각의 피치값(P)이 미리 설정된 범위 내에 포함된다. 또한, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(133)들은 각각의 피치값(P)이 서로 상이할 수 있다. 이때, 피치값(P)은 비정형 폴리곤(133)의 꼭지점들(V) 간의 거리값들 중 최대값을 의미한다. 이러한 복수개의 비정형 폴리곤(133)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

한편, 전극패턴(130)은 그 전도성을 나타내는 금속입자의 크기 범위에 따라 그 차폐 성능에 영향을 미칠 수 있다. 이때, 금속입자의 크기는 금속입자의 일측에서 타측까지의 길이 중 최대 길이 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 종래의 전극패턴의 경우, 유사한 크기 범위를 가지는 금속입자만 포함함에 따라 그 차폐 성능에 한계가 있었다. 즉, 종래의 전극패턴의 경우, 차폐 성능이 높지 않았으며, 특히 전자파의 일부 주파수 대역에 대해서만 차폐 성능을 나타냈다.

이를 개선하기 위해, 본 발명은 도전성 페이스트에 금속입자의 크기를 달리하여 혼합하여 전극패턴(130)을 형성한다. 이에 따라, 전극패턴(130)은 그 금속입자의 충전 밀도가 증대됨으로써 도전성이 향상되고 저항이 낮아짐으로써 전자파 차폐율을 보다 상승시킬 수 있다. 즉, 전극패턴(130)의 재료인 금속입자들이 서로 접촉하는 면적이 많을수록 도전성이 커지므로, 크기가 작은 금속입자들과 이들 사이에 크기가 큰 금속입자들을 혼합하면, 이 입자들 간의 접촉면적이 늘어나면서 동일 공간 내에 금속입자들 충전 중량을 늘릴 수 있어, 전체 저항이 낮아지는 효과가 나타난다. 그 결과, 전극패턴(130)의 낮아진 전기 저항으로 인해, 전자파 차폐 필름(100)의 전자파 차폐율이 더욱 향상될 수 있다.

도 6은 전극패턴(130)의 패턴라인(131)에 포함된 제1 구조체(136A) 및 제2 구조체(136B)의 일 예를 나타낸다.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 전극패턴(130)의 패턴라인(131)은 제1 범위의 크기를 가지는 복수개의 제1 입자(134)와, 제2 범위의 크기를 가지는 복수개의 제2 입자(135)를 각각 포함한다. 이때, 제2 범위는 제1 범위 보다 작은 크기 범위이다. 즉, 제1 입자(134)가 제2 입자(135) 보다 크기가 크다. 물론, 제1 입자(134)들 간에도 크기가 서로 다를 수 있으며, 제2 입자(135)들 간에도 크기가 서로 다를 수 있다.

특히, 전극패턴(130)은 제1 입자(134)에 적어도 하나의 제2 입자(135)가 소결 혼합된 제1 구조체(136A)를 포함할 수 있다. 이러한 제1 구조체(136A)는 크기가 큰 제1 입자(135) 주변에 크기가 작은 제2 입자(134)들이 둘러싸는 구조를 가지므로, 그 입자들 간의 접촉면적을 늘릴 수 있어, 차폐 성능을 향상시킬 수 있다.

이때, 제1 입자(134)의 주변을 제2 입자(135)가 둘러싸는 제1 구조체(136A)를 포함해야 하므로, 전도성 페이스트는 제1 입자(134)보다 제2 입자(135)를 더 많이 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 전극패턴(130)은 제1 입자(134)보다 제2 입자(135)를 더 많이 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 입자(135)가 제1 입자(134)보다 더 많이 포함되므로, 전극패턴(130)은 복수개의 제2 입자(135)들이 전기적으로 연결된 제2 구조체(136B)를 더 포함할 수 있다. 이러한 제2 구조체(136B)는 제1 구조체(136A)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이때, 제1 구조체(136A)에 의해 차폐 성능 향상이 크므로, 전극패턴(130)은 제2 구조체(136B)보다 제1 구조체(136A)를 더 많이 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 경우에 따라, 예를 들어 크기가 큰 제1 입자(134)가 많아짐에 따라 음각 홈에 충전성이 원활하지 않을 경우이거나, 또는 요구되는 제품특성상 폭이 좁은 음각 홈에 입자들을 충전해야 하는 경우 등에는 크기가 큰 제1 입자(134)를 개수를 줄여야 하므로, 전극패턴(130)은 제1 구조체(136A)보다 제2 구조체(136B)를 더 많이 포함할 수도 있다.

이러한 제1 구조체(136A) 및 제2 구조체(136B)는 전도성 페이스트의 경화 및 소결 과정에서 최종 생성될 수 있다. 특히, 소결 과정에서 전달된 열에 의해 전도성 페이스트 내의 각 입자(134, 135)가 일부 녹으면서 그 주변의 입자들이 전기적으로 연결됨으로써, 제1 구조체(136A) 또는 제2 구조체(136B)가 생성될 수 있다.

제1 범위의 크기는 제2 범위의 크기 보다 약 2배 이상 내지 약 4배 이하로 큰 것이 바람직할 수 있다. 가령, 제1 범위의 크기는 1㎛ 이상 내지 1.5㎛ 이하이며, 제2 범위의 크기는 400㎚ 이상 내지 450㎚ 이하일 수 있다. 만일, 제1 범위의 크기가 제2 범위의 크기 보다 2배 미만인 경우, 제1 입자(134)를 둘러싸는 제2 입자(135)가 너무 적어, 그 입자들 간의 접촉면적을 늘리는데 한계가 있다. 또한, 제1 범위의 크기가 제2 범위의 크기 보다 4배 초과인 경우, 제1 입자(134) 및 제2 입자(135) 간의 크기 및 중량 차이가 너무 커서 금속입자 혼합 시 제1 입자(134)가 제2 입자(135) 내에 고르게 분산되지 못하고 뭉쳐지는 경향이 있어 음각 홈에 충전 시 충전성이 좋지 않을 수 있다.

한편, 제1 입자(134)와 제2 입자(135)의 사이에 혼합 비율은 전극패턴(130)의 전기저항 및 차폐 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 제1 입자(134)와 제2 입자(135) 간의 개수 비율(제1 입자 개수 : 제2 입자 개수)은 2:8 내지 4:6인 것이 바람직할 수 있다.

즉, 제1 입자(134)가 2:8의 개수 비율 보다 더 적은 경우, 제1 입자(134) 개수가 너무 적어 패턴라인(131) 내에 제1 구조체(136A)의 수가 충분하지 않아 차폐 성능이 감소할 수 있다. 또한, 음각 홈 내에 도전성 페이스트를 충전하면 동일 공간 내에 금속입자(134, 135)의 충전 중량밀도가 상대적으로 낮아지게 되어 전기 저항이 상대적으로 높아질 수 있다.

한편, 제1 입자(134)가 4:6의 개수 비율 보다 더 많은 경우, 제1 입자(134) 주변을 둘러쌀 제2 입자(135)의 개수가 부족해져, 제1 구조체(136A)의 크기가 너무 작아서 차폐 성능이 감소할 수 있다. 또한, 음각 홈에 도전성 페이스트를 충전할 때 크기가 큰 제1 입자(134) 간의 간섭에 의해 음각 홈 내에 빈 공간이 생길 확률이 높아져 충전성이 떨어지고 전기 저항이 커지게 된다.

이러한 점을 고려하여, 제1 입자(134)와 제2 입자(135) 간의 최적 개수 비율은 3:7일 수 있다. 즉, 음각 홈 내에 채워지는 제1 및 제2 입자(134, 135)사이의 접촉면적을 늘리면서 높은 충전 중량밀도를 고려할 때, 제1 입자(134)와 제2 입자(135)간에 개수 비율이 3:7인 경우, 전극패턴(130)에 대한 낮은 저항 구현 및 차폐 성능 향상에 효과적일 수 있다.

도 7은 실제 제작한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)과 그 비교예에 대한 다양한 비교를 나타내며, 도 8은 실제 제작한 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)과 그 비교예에 대한 주파수 별 전자파 차폐율의 그래프를 나타낸다. 즉, 도 8에서, x축은 주파수를 나타내고, y축은 전자파 차폐율을 나타내는데 그 단위는 데시벨(Decibel, DB)이다.

한편, 성능 실험을 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)을 제작하였다. 구체적으로, 투명한 PET 기판(110) 상에 우레탄 아크릴레이트 수지의 수지층(120)을 도포한 후, 이 수지층에 양각 패턴을 갖는 몰드로 임프린팅 해 음각 패턴의 홈을 형성한다. 이후, 해당 음각 홈에 은(Ag) 입자의 도전성 페이스트를 충전한 후, 경화 및 표면세정을 하고 열처리 소결함으로써, 메쉬 패턴의 전극패턴(130)을 형성하였다. 이때, 각 음각 홈 안에 충전된 전극패턴(130)의 각 패턴라인(131)은 동일한 너비(W) 및 깊이(H)를 가진다. 도전성 페이스트에 포함된 은(Ag) 입자는 1㎛ 이상 내지 1.5㎛ 이하의 제1 입자(134)를 30% 포함하며, 400㎚ 이상 내지 450㎚ 이하의 제2 입자(135)를 70% 포함한다.

또한, 그 성능 비교를 위해, 종래의 차폐 필름(비교예)을 제작하였다. 이때, 종래의 차폐 필름은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)과 동일한 기판, 수지층 및 전극패턴의 구조를 가진다. 즉, 비교예의 전극패턴은 동일 몰드의 임프린팅 및 도전성 페이스트 충전에 따라 제작되어 제1 실시예와 동일한 메쉬 패턴을 가진다. 다만, 금속입자 크기가 200㎚ 이상 내지 250㎚ 이하의 은(Ag) 입자를 포함한 도전성 페이스트를 이용해 전극패턴을 형성하였다. 즉, 비교예에서는 대체로 유사한 크기의 은(Ag) 입자를 이용해 전극패턴을 형성하였다.

도 7 및 도 8에서, 제1 실시예는 제작된 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)을 나타내며, 비교예는 제작된 종래의 전자파 차폐 필름을 나타낸다.

도 7을 참조하면, 전극패턴의 단면사진 및 그 확대사진에서 알 수 있듯이, 제1 실시예는 제1 구조체(136A)들을 포함하는 반면, 비교예는 제1 구조체(136A)가 없이 제2 구조체(136B)들만 포함한다. 즉, 제1 실시예의 전극패턴(130)은 크기가 작은 제2 입자(135)들 사이에 크기가 큰 제1 입자(134)가 위치하며, 제1 입자(134)를 제2 입자(135)들이 둘러싸도록 금속입자들이 분포하고 있다.

즉, 전극패턴(130)의 금속입자 크기를 다르게 하되, 특히 제1 실시예와 같이 크기가 큰 제1 입자(134)와 크기가 작은 제2 입자(135)를 3:7의 혼합 비율로 할 경우, 동일 공간 내 은(Ag)함량이 비교예 보다 4% 정도 더 향상되었다. 즉, 제1 실시예에 따른 금속입자의 충전성 향상을 확인하였다. 또한, 동일 구간에서 전극패턴의 면저항을 측정하였다. 그 결과, 제1 실시예의 경우(약 0.4Ω/□)(단, □는 면적으로서, ㎠을 나타냄)가 비교예의 경우(약 0.7Ω/□)보다 약 0.3Ω□정도로 저항이 감소되는 것을 확인하였다.

결과적으로, 제1 실시예의 경우, 제1 입자(134) 및 제2 입자(135)의 혼합에 따른 금속입자의 충전성 향상에 따라 충전 중량밀도가 상대적으로 높아지게 되어, 전기 저항이 상대적으로 낮아질 수 있다.

또한, 제1 실시예와 비교예에 대해, 각 주파수 별로 차폐율을 측정하였다. 즉, 도 8을 참조하면, 제1 실시예의 그래프(주황색)가 전체 주파수 대역에서 전반적으로 비교예의 그래프(파랑색)보다 높은 차폐율을 가지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 제1 실시예의 그래프(주황색)는 고주파 대역에서 전자파 차폐율이 더욱 많이 상승하는데, 비교예의 그래프(파랑색)대비 약 3dB만큼 더 상승한다. 즉, 제1 실시예와 같이, 크고 작은 금속입자가 설정 범위로 혼합되어 형성된 전극패턴(130)이 충전성이 좋아지고, 그 결과로 저항이 낮아져서 전체 주파수 대역에 대한 전자파 차폐율이 상승하는 것을 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)의 일측 단면도 일부를 나타낸다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)은 전자파를 차폐 성능을 가지는 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(210), 수지층(220), 전극패턴(230), 도전층(240) 및 하드 코팅층(250)을 포함할 수 있다. 이때, 기판(210), 수지층(220), 전극패턴(230) 및 패턴라인(231)은 상술하거나 후술할 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)의 기판(110), 수지층(120), 전극패턴(130) 및 패턴라인(131)과 동일하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 물론, 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)은 스크린 장치로 기능할 수도 있다.

특히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)은 전자기기에서 발생되는 전자파가 고주파 대역일 뿐 아니라 저주파 대역일 경우에도 높은 전자파 차폐 성능을 가지는 것으로서, 이러한 차폐 성능은 전극패턴(230)의 상부 또는 하부에 추가적으로 마련된 전도도가 높은 도전층(240)을 통해 구현될 수 있다.

즉, 도전층(240)은 도전성 재질로 이루어지는 층으로서, 도전층(240)은 기판(210)의 일면을 따라 나열된 전극패턴(230)의 면적을 커버하는 면적을 가질 수 있다. 도 9를 참조하면, 도전층(240)은 전극패턴(230)의 일면 방향(도 9(a)참조)이나 기판(210)의 타면 방향(도 9(b)참조)에 형성될 수 있다. 또한, 도전층(240)은 전극패턴(230)의 일면 방향과, 기판(210)의 타면 방향에 모두 형성될 수도 있다.

예를 들어, 도전층은 ITO, 은(Ag) 나노튜브, 그래핀, 카본 나노튜브, 은(Ag) 입자 또는 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)과 같은 전도성 고분자 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 스크린 장치의 경우, 도전층(240)은 디스플레이 영상이 투과될 수 있도록 ITO 등의 투명 전도성 재질로 이루어질 수 있다.

가령, 도전층(240)의 두께는 약 80㎛ 이상 내지 200㎛ 이하이고, 이때의 면저항은 약 50Ω/□ 이상 내지 약 200Ω/□ 이하인 것이 바람직할 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 100Ω/□ 이상 내지 약 150Ω/□의 면저항을 가지는게 전자파 최적의 차폐율 성능을 가질 수 있다. 다만, 도전층(240)은 전도도가 높은 물질로 이루어질수록, 전자파의 반사 정도를 더욱 상승시켜 그 전자파 차폐율을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 하드 코팅층(250)은 기판(210)의 타면에 형성될 수 있다. 이러한 하드 코팅층(250)은 기판(210)의 스크래치 손상을 방지하기 위한 것으로 선택적으로 적용될 수 있다. 즉, 도전층(240)이 기판(210)의 타면 방향에 형성될 경우(도 9(b)참조), 하드 코팅층(250)의 타면 상에 도전층(240)이 형성될 수 있다.

도 10은 실제 제작한 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)과 그 비교예에 대한 주파수 별 전자파 차폐율의 그래프를 나타낸다.

한편, 성능 실험을 위해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)을 제작하였다. 구체적으로, 도 7 및 도 8에서 제작한 제1 실시예에서, 도전층(240)을 추가적으로 형성하였다. 즉, 제1 실시예의 전자파 차폐 필름(100)의 일측에 약 150Ω/□의 면저항을 가지는 ITO의 도전층(240)을 증착하였다. 도 10에서, 제2 실시예는 제작된 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)을 나타낸다. 또한, 그 성능 비교를 위해, 도 7 및 도 8에서 제작한 비교예를 사용하였다.

제2 실시예와 비교예에 대해, 각 주파수 별로 차폐율을 측정하였다. 즉, 도 10을 참조하면, 제2 실시예(주황색)의 전자파 차폐 필름(200)은 비교예(파랑색)의 전자파 차폐 필름과 비교하여, 차폐율이 최소 약 4dB에서 최대 약 20dB 정도 상승한 것을 확인할 수 있다. 특히, 저주파 구역에서 전자파 차폐율이 크게 향상된 것을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)은 크기가 큰 제1 입자(134) 및 크기가 작은 제2 입자(135)의 금속입자가 혼합된 전극패턴(230)을 포함하되 도전층(240)을 추가 포함함에 따라, 저주파 대역부터 고주파 대역까지 두루 균일하고 높은 차폐율을 가지는 것을 알 수 있다.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)이 디스플레이에 스크린 장치로 적용된 경우의 일 예를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치는 광 투과성 스크린 장치로서, 터치 입력 및 전자파 차폐 중 적어도 하나가 가능하도록 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100) 외에도, 보호 기판(30), 커넥터(40) 및 주변 배선(50)을 더 포함할 수 있다. 이러한 스크린 장치는 전자파 차폐 필름(100), 보호 기판(30), 커넥터(40) 및 주변 배선(50)을 복수 세트(예를 들어, 두 세트 등) 구비할 수 있고, 이들 세트는 상하로 적층되어 상호 합지될 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치는, 디스플레이의 전면부에 배치될 수 있고, 터치 스크린 장치 및 전자파 차폐 장치 중 적어도 하나의 장치로 다양하게 사용될 수 있으며, 차량 유리창이나 건물 유리창에도 사용될 수 있다.

이때, 기판(110)은 광을 투과하는 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 기판(110)의 하면은 디스플레이 패널 상에 적층될 수 있다. 기판(110)의 상면에 전극패턴(130), 커넥터(40) 및 주변 배선(50)이 형성될 수 있고, 이들의 상면이 보호 기판(30)에 의해 보호될 수 있다. 보호 기판(30)의 상면은 글래스 기판(미도시)으로 보호될 수도 있다. 기판(110)의 면적은 스크린 장치를 적용할 디스플레이의 화면 면적보다 크거나 상술한 화면 면적과 같을 수 있다.

한편, 터치 센서의 역할을 하는 경우, 전극패턴(130)이 형성된 기판(110) 상의 영역이 채널 영역, 터치 영역 혹은 활성 영역일 수 있고, 그 나머지가 주변 영역일 수 있다. 채널 영역은 복수개의 채널 구간(C)을 포함할 수 있다. 각각의 채널 구간(C)내에 형성된 전극패턴(130)은 이웃하는 채널 구간(C)내의 전극패턴(130)과 전기적으로 단선 등에 의해 절연될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)에는 전기적으로 통전 가능한 각 채널들이 복수개 형성되도록 소정의 방향으로 상술한 채널들을 분리 구획하는 복수개의 단선 라인이 형성될 수 있다. 이러한 단선 라인은 각 채널의 외곽에서 단선된 부분을 의미한다. 한편, 채널 구간(c)의 형상 및 배열은 다양할 수 있다.

또한, 전자파 차폐 필름(100)의 전극패턴(130)은 복수개의 비정형 폴리곤(133)을 포함할 수 있다. 또한, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 각각의 피치값(P)이 미리 설정된 범위 내에 포함되고, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(133)들은 각각의 피치값(P)이 서로 다르다.

보호 기판(30)은 전자파 차폐 필름(100)의 상면을 커버하도록 형성될 수 있다. 보호 기판(30)은 필름 형상일 수 있다. 보호 기판(30)은 OCA(Optical Clear Adhesive)재질을 포함할 수 있고, 광학적으로 투명할 수 있다. 이러한 보호 기판(30)을 보호 시트, 접착 시트, 혹은 접착 필름이라고 지칭할 수도 있다.

투명 기판(110) 상의 주변 영역에는 커넥터(40) 및 주변 배선(50)이 형성될 수 있다. 커넥터(40)는 전극패턴(130)에 전기적으로 접속될 수 있고, 주변 배선(50)은 커넥터(40)를 외부 회로(미도시)와 연결시킬 수 있다. 전극패턴(130)에서 감지되는 터치 신호는 커넥터(40)를 통하여 외부 회로로 전송될 수 있다. 상술한 커넥터(40) 및 주변 배선(50)은 ITO(Indium Tin Oxide), 구리(Cu) 및 은(Ag) 재질 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.

물론, 이러한 스크린 장치는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(100) 대신 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자파 차폐 필름(200)을 포함할 수도 있다. 다만, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치를 상세하게 설명한다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극패턴(130)에 구비되는 복수개의 비정형 폴리곤(133)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 설명은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극패턴(230)에도 그대로 적용될 수 있다.

복수개의 비정형 폴리곤(133)은 각각 꼭지점(V)의 개수가 네 개 이상일 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(133)은 다각형 중에서도 사각형 이상인 다각형일 수 있다. 예컨대 동일한 피치값을 가진 삼각형의 비정형 폴리곤과 사각형 이상의 비정형 폴리곤을 대비할 때, 삼각형의 비정형 폴리곤은 사각형 이상의 비정형폴리곤에 비하여 면적이 작고, 삼각형의 비정형 폴리곤은 디스플레이의 픽셀 면적에 비하여 그 면적이 충분한 크기를 갖지 못하기 때문에, 픽셀과 삼각형의 비정형 폴리곤이 광학적으로 간섭될 수 있다. 비정형 폴리곤(133)이 사각형 이상인 다각형으로 형성되면, 같은 픽셀값 대비 그 면적이 더 크기 때문에, 비정형 폴리곤(133)과 픽셀과의 광학적인 간섭이 억제 혹은 방지될 수 있다.

비정형 폴리곤(133)은 그 형상이 사각형, 오각형, 육각형 등 다양할 수 있다. 이하에서는 오각형의 비정형 폴리곤(133)을 기준으로 하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

예컨대, 다섯 개의 꼭지점(V) 및 다섯 개의 변(S)을 갖도록 형성된 비정형 폴리곤(133)은 제1꼭지점, 제2꼭지점, 제3꼭지점, 제4꼭지점 및 제5꼭지점과, 제1변, 제2변, 제3변, 제4변 및 제5변을 포함할 수 있다. 이러한 비정형 폴리곤(133)은 각각의 변(S)이 연장된 방향(r)이 서로 다를 수 있다. 즉, 제1변이 연장된 제1방향과, 제2변이 연장된 제2방향, 제3변이 연장된 제3방향, 제4변이 연장된 제4방향 및 제5변이 연장된 제5방향은 상이한 방향일 수 있다. 또한, 비정형 폴리곤(133)은 각각의 꼭지점(V)을 중심으로 서로 이웃한 변(S)들이 이루는 각도(θ)들이 상이할 수 있다. 이에, 비정형 폴리곤(133)들 간의 경계선이 일정한 패턴을 형성하며 주변보다 도드러지게 보이는 것을 원천 방지할 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(133)들의 비정형성이 과도할 경우, 오히려 전극패턴(130)상에 이물감이 생길수 있는데, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비정형 폴리곤(133)들은 이물감을 원천 방지할 수 있다.

한편, 비정형 폴리곤(133)은 꼭지점들(V) 간의 거리값들이 소정의 크기 범위 내에서 서로 다를 수 있다. 즉, 제1꼭지점과 제2꼭지점 간의 거리값과, 제2꼭지점과 제3꼭지점 간의 거리값과, 제3꼭지점과 제4꼭지점 간의 거리값과, 제4꼭지점과 제5꼭지점 간의 거리값과, 제5꼭지점과 제1꼭지점 간의 거리값은 모두 소정의 크기 범위 내에 포함되면서, 서로 그 크기가 다를 수 있다. 따라서, 각각의 비정형 폴리곤(133)이 주변에 비하여 형상적으로 두드러지게 일그러지는 것을 방지할 수 있고, 불특정한 비정형 폴리곤(133)이 주변에 비해 눈에 띄는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 상술한 바와 같이 형성되는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 서로 인접하는 비정형 폴리곤(133)들 간의 형상이 서로 다를 수 있다. 구체적으로 서로 인접하는 제1 비정형 폴리곤(133a)과 제2 비정형 폴리곤(133b)은 서로 형상이 다를 수 있다. 이때, 제1 비정형 폴리곤(133a)의 피치값(Pa)과 제2 비정형 폴리곤(133b)의 피치값(Pb)도 서로 다를 수 있다. 피치값(P, Pa, Pb)은 비정형 폴리곤(133)의 꼭지점들(V) 간의 거리값들 중 최대값을 의미한다.

복수개의 비정형 폴리곤(133)은 각각의 피치값(P)이 전극패턴(130)의 광투과율과 면저항에 따라 정해질 수 있다. 구체적으로 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 전극패턴(130)의 광투과율이 80% 이상이면서 전극패턴(130)의 면저항이 약 10Ω/㎠ 이하가 되도록 각각의 피치값(P)이 정해질 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(133)의 피치값은 하한값이 전극패턴(130)의 광투과율이 약 80% 이상이 되도록 하는 값들 중에서 선택되는 어느 하나의 값이고, 상한값이 전극패턴(130)의 면저항이 약 10Ω/㎠ 이하가 되도록 하는 값들 중에서 선택되는 어느 하나의 값일 수 있다. 여기서, 전극패턴(130)의 광투과율의 상한은 약 100% 미만이고, 전극패턴(130)의 면저항의 하한은 약 0.1 Ω/㎠ 이상일 수 있다. 상술한 바에 따르면, 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값 및 상한값은 약 70㎛ 이상 내지 약 650㎛ 이하의 범위 내에서 선택될 수 있다.

한편, 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)들 중 하한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 약 70%이고, 상한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 약 130%일 수 있다. 즉, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 미리 정해진 기준 피치값의 크기를 기준으로 상한값과 하한값이 정해질 수 있고, 이에, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 기준 피치값에 대하여 약 ±30%의 편차를 가질 수 있다. 구체적으로 기준 피치값에 대하여 최소 피치값이 약 -30%의 편차를 가지고, 최대 피치값이 약 +30%의 편차를 가질 수 있다. 즉, 기준 피치값에 의하여 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값들의 상한값과 하한값이 정해질 수 있다. 즉, 기준 피치값은 피치값의 상한값 및 하한값을 정하는 것의 기준이 되는 피치값을 의미한다.

이를테면 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값들 중 최소 피치값은 기준 피치값의 0.7배일 수 있고, 최대 피치값은 기준 피치값의 1.3배일 수 있다. 이에, 각각의 비정형 폴리곤(133)이 주변보다 크기적으로 두드러지는 것을 방지하고, 불특정한 비정형 폴리곤(133)이 주변에 비해 눈에 띄는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

즉, 기준 피치값에 대한 상한값과 하한값의 편차가 상술한 편차를 넘어서면, 최소 피치값을 가진 비정형 폴리곤과 최대 피치값을 가진 비정형 폴리곤이 서로 인접할 때, 이들의 크기 차이에 의해 그 경계가 주변보다 두드러져 보이고, 이물감이 발생할 수 있다. 반면, 기준 피치값에 대한 상한값과 하한값의 편차가 상술한 범위 내이면, 최소 피치값을 가진 비정형 폴리곤과 최대 피치값을 가진 비정형 폴리곤이 서로 인접하여도 그 경계가 주변보다 두드러져 보이지 않을 수 있고, 이물감이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

기준 피치값은 예컨대 기준 피치값에 의해 정해지는 최소 피치값과 최대 피치값이 전극패턴(130)의 광투과율이 약 80% 이상이면서 전극패턴(130)의 면저항이 약 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 하는 피치값(P)의 크기범위 내에 포함될 수 있도록 하는 소정의 피치값의 범위 내에서 스크린 장치를 적용할 디스플레이의 픽셀 크기와 동일하거나 유사한 크기로 정해질 수 있다. 전극패턴(130)의 광투과율이 약 80% 미만이면 전극패턴(130)의 아래에 배치된 디스플레이 장치로부터 출력되는 화면을 정확하게 시인하기가 어렵다. 전극패턴(130)의 면저항이 약 10 Ω/㎠를 초과하면 전극패턴(130)의 터치 인식 감도가 둔화될 수 있다.

상술한 기준 피치값은 약 100㎛ 이상 내지 약 500㎛ 이하 중 선택되는 어느 하나의 값일 수 있다. 이때, 기준 피치값의 크기가 약 100㎛ 미만이면, 최소 피치값이 크기가 약 70㎛ 미만이 될 수 있고, 최소 피치값을 가지는 비정형 폴리곤들에 의하여, 전극패턴(130)의 광투과성이 약 80% 미만으로 저하될 수 있다. 기준 피치값의 크기가 약 500㎛ 초과이면, 최대 피치값의 크기가 약 650㎛를 초과하게 되고, 최대 피치값을 가지는 비정형 폴리곤들에 의해, 전극패턴(130)의 면저항이 약 10 Ω/㎠ 보다 커질 수 있다. 한편, 비정형 폴리곤(133)은 피치값(P)이 커질수록 전극패턴(130)의 광투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)이 작아질수록 전극패턴(130)의 면저항이 작아질 수 있다.

따라서, 비정형 폴리곤(133)은 전극패턴(130)이 요구되는 광투과성과 면저항에 맞게 기준 피치값의 크기 및 이에 의한 피치값(P)들의 범위가 상술한 바와 같이 정해질 수 있고, 비정형 폴리곤(133)들을 포함하는 전극패턴(130)의 투과율과 면저항을 원하는 높은 수준으로 유지할 수 있다. 한편, 전극패턴(130)의 광투과성이 나빠지면 스크린 장치가 디스플레이로부터 출력되는 화면을 정확하게 시인하기가 어렵고, 전극패턴(130)의 면저항이 커지면 터치의 인식 감도가 둔화될 수 있다.

상술한 바와 같이, 전극패턴(130)을 이루는 비정형 폴리곤(133)들 중 불특정한 일부가 그 주변보다 크기가 상대적으로 크거나 작으면 해당 부분이 주변 보다 두드러져 보일 수 있다. 이에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비정형 폴리곤(133)들의 피치값(P)의 범위를 아래와 같이 구체적으로 예시한다.

(실시예 1)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 70㎛이고, 그 상한값은 약 130㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 100㎛일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(133)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 따라서, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 70㎛ 이상 내지 약 130㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 이로부터 비정형 폴리곤(133)들의 비정형성이 과도해지는 것을 방지하면서, 전극패턴(130)중에 특정한 규칙성을 가지는 소정의 형상이 형성되는 것을 원천 방지할 수 있다.

(실시예 2)

복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)들의 하한값은 약 140㎛이고, 그 상한값은 약 260㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 200㎛일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(133)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 140㎛ 이상 내지 약 260㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다.

(실시예 3)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 210㎛이고, 그 상한값은 약 390㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 300㎛일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(133)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 210㎛ 이상 내지 약 390㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다.

(실시예 4)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 245㎛이고, 그 상한값은 약 455㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 350㎛일 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 245㎛ 이상 내지 약 455㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘으면, 피치값(P)이 약 245㎛ 보다 작은 비정형 폴리곤과 피치값(P)이 약 455㎛ 보다 큰 비정형 폴리곤이 서로 인접하였을 때, 이들의 크기 차이에 의해 전극패턴(130)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시예 5)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 280㎛이고, 그 상한값은 약 520㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 400㎛일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(133)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 280㎛ 이상 내지 약 520㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘으면, 피치값(P)이 약 280㎛ 보다 작은 비정형 폴리곤과 피치값(P)이 약 520㎛ 보다 큰 비정형 폴리곤이 서로 인접하였을 때, 이들의 크기 차이에 의해 전극패턴(130)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시예 6)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 315㎛이고, 그 상한값은 약 585㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 450㎛일 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 315㎛ 이상 내지 약 585㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘게되면, 전극패턴(130)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시예 7)

비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 하한값은 약 350㎛이고, 그 상한값은 약 650㎛이며, 이때, 기준 피치값은 약 500㎛일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(133)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 전극패턴(130)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 약 350㎛ 이상 내지 약 650㎛ 이하의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘게되면, 전극패턴(130)에 이물감이 발생할 수 있다.

이처럼 기준 피치값은 100 내지 500㎛ 중 선택되는 값일 수 있고, 기준 피치값에 따라 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)의 범위가 상술한 바와 같이 정해질 수 있으며, 그 이유는 메쉬로 형성되는 터치 스크린 장치의 전기적, 광학적 성질에 있다. 터치 스크린 장치는 디스플레이 장치의 상부에 위치하여 일정한 수치 이상의 투과율이 확보되어야 하고, 터치 시 높은 감도를 구현하기 위하여 낮은 면저항이 필요하다.

이러한 투과율 및 면저항은 메쉬에서 피치값의 크기에 의존하며, 일반적으로 전극패턴(130)의 피치값의 크기와 투과율의 크기와 면저항의 크기는 각각 비례하는 값을 가진다. 전극패턴(130)의 기준 피치값이 약 100㎛일 경우, 투과율은 약 80%정도의 값을 가지며, 면저항은 약 1Ω/□의 값을 보인다. 또한, 기준 피치값이 약 500㎛일 경우, 약 87%의 투과율을 가지고 약 7Ω/□ 정도의 면저항을 가진다. 이러한 내용으로 확인이 가능한 것은 피치값의 크기가 커질수록 투과율에서의 이득이 있으나, 그에 따라 커지는 면저항 값으로 인하여 터치 감도 부분에서 작은 피치의 메쉬와 대비하여 낮은 값을 보일 수 있다.

그리고 이와 같이 비정형 폴리곤(133)의 피치값(P)을 미리 정해진 범위 내에 분포시킴으로써 주변에 비해 상대적으로 크기가 크거나 작은 비정형 폴리곤(133)들이 전극패턴(130)중의 불특정한 영역에 발생하거나 뭉치는 것을 방지할 수 있고, 전극패턴(130)중의 불특정한 영역이 주변보다 두드러져 보이는 것을 방지할 수 있다. 즉, 크기 차이에 의하여 비정형 폴리곤(133)들의 경계선에서 발생하는 이물감을 방지할 수 있다. 이때, 기준 피치값이 약 100㎛에 가까울수록 전극패턴(130)의 면저항이 작아지기 때문에, 터치 감도가 좋아질 수 있고, 기준 피치값이 약 500㎛에 가까울수록 광투과율이 커지기 때문에, 스크린 장치가 적용된 디스플레이의 화면이 밝아질 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 형성되는 전극패턴(130)은 예컨대 소정의 설계 프로그램을 사용하여 그 형상을 설계할 수 있다. 이때, 상술한 소정의 설계 프로그램으로 전극패턴(130)의 전체 형상을 한번에 설계하는 것은 상당한 계산 부하를 야기한다. 이에, 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극패턴(130)은 서로 어레이된 복수개의 단위 메쉬 블록(A)을 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에서는 전극패턴(130)의 전체 면적을 동일한 크기의 단위 메쉬 블록(A)들로 블록화하고, 블록화된 단위 메쉬 블록(A)에 대한 메쉬 패턴의 형상을 설계하고, 설계된 형상을 어레이하여 서로 연결되는 하나의 전극패턴(130)의 형상을 형성할 수 있다. 이때, 복수개의 단위 메쉬 블록(A)의 크기는 예컨대 블록 내의 메쉬 객체 수에 따라 정해 질 수 있다. 여기서, 블록 내 메쉬의 객체 수는 블록 내 메쉬(폴리곤)의 수에 따라 결정되며, 이때, 적정 개체 수는 약 40,000개 이상 내지 약 250,000개 이하이다. 이러한 객체 수를 정사각형 형태의 블록으로 구현한다면 최대 5cm X 5cm의 블록의 크기를 가질 수 있다. 상세하게는 1cm X 1cm 이상 5cm X 5cm 이하의 블록 크기를 가질 수 있다. 이를테면 1cm X 1cm 부터 5cm X 5cm 중에서 블록 크기가 선택될 수 있다. 물론, 블록의 크기는 5cm X 5cm 이하의 범위 내에서 다양할 수 있다.

이러한 블록의 형태는 면적당 변의 길이가 최적으로 설정이 가능한 정사각형의 형태의 블록을 사용하나, 정사각형의 형태 이외에 다른 형태의 사각형으로도 사용이 가능하다. 위의 객체 수 및 블록 크기의 적정 수의 결정은 일반적인 설계 PC에서의 컴퓨팅 능력을 기준으로 하여 결정하였으며, 위의 적정 수를 넘어가는 경우 설계 시 연산에 문제가 발생 할 수 있다.

이때, 단위 메쉬 블록(A)의 경계가 시인되는 것을 방지하기 위하여, 복수개의 단위 메쉬 블록(A) 각각의 최외각에서 단위 메쉬 블록(A) 간의 경계를 형성하는 비정형 폴리곤들은 그 형상 및 크기가 서로 다를 수 있다. 즉, 복수개의 단위 메쉬 블록(A)은 경계선의 비정형 폴리곤들의 형상 및 크기가 보정될 수 있다.

구체적으로, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계선에 위치하는 비정형 폴리곤(133)들의 변(S)들의 길이와 그 연장 방향(r)이 서로 다르도록 그 형상 및 크기가 보정될 수 있고, 해당 비정형 폴리곤(133)들은 각각의 꼭지점(V)을 중심으로 서로 이웃한 변(S)들이 이루는 각도(θ)들이 상이하도록 그 형상이 보정될 수 있다. 이러한 보정을 블록 경계선 보정이라고 하고, 이에 의해 단위 메쉬 블록(A)의 경계에 이물감이 생기는 것을 원천 방지할 수 있고, 각 단위 메쉬 블록(A)을 자연스럽게 혹은 부드럽게 어레이할 수 있다. 즉, 설계 PC의 컴퓨팅 능력에 의해, 전극패턴(130)의 전체 형상을 한번에 설계하기 어렵기 때문에, 단위 메쉬 블록(A)들의 형상을 각각 설계한 후 이들을 어레이하여 하나의 전극패턴(130)형상으로 설계해야 한다.

이때, 블록 경계선 보정을 하지 않으면, 각 단위 메쉬 블록(A)내에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(133)들의 피치값이 서로 다름에도 불구하고, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계를 보면, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(133)들의 피치값이 같아지는 경우가 생길 수 있고, 이에, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계가 시인될 수 있다.

반면, 단위 메쉬 블록(A)들의 형상을 각각 설계한 후 이들을 어레이하여 하나의 전극패턴(130)형상으로 설계할 때, 블록 경계선 보정을 하면, 전극패턴(130)의 전체 면에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(133)들의 각각의 피치값이 서로 다를 수 있고, 이에, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계가 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예와 그 비교예에 따른 전극패턴을 대비하여 보여주는 사진이다. 도 12의 (a)는 본 발명의 비교예에 따른 전극패턴으로서 피치값의 범위가 약 70㎛ 이상 내지 약 130㎛ 이하의 범위를 가지고, 메쉬 라인의 선 폭과 깊이는 각각 약 10㎛이며, 블록 경계선 보정이 되지 않은 상태이므로, 단위 메쉬 블록의 경계 부근에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들의 적어도 일부의 피치값이 서로 같은 상태이다. 비교예에 따른 메쉬 패턴의 경계선을 보면, 크기가 상대적으로 작은 비정형 폴리곤들이 뭉쳐 보이는 것을 확인할 수 있고, 이러한 크기 차이에 의해 메쉬 패턴상에 직선 형상의 음영이 시인되는 것을 볼 수 있다.

반면, 도 12의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 전극패턴(130)으로서, 피치값의 범위가 약 70㎛ 이상 내지 약 130㎛ 이하의 범위를 가지고, 메쉬 라인의 선 폭과 깊이는 각각 약 10㎛이며, 블록 경계선 보정이 된 상태이므로, 전극패턴(130) 전체 면에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들 각각의 피치값이 서로 다른 상태이다. 사진에서 보여지는 바와 같이, 복수개의 비정형 폴리곤(133)의 피치값들이 기준 피치값에 대하여 약 ± 30%의 편차를 가지고, 따라서, 크기 차이에 의한 비정형 폴리곤의 뭉침 현상이 메쉬 패턴 전체적으로 발생하지 않고, 또한, 블록 간의 경계에서도 상술한 뭉침 현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 메쉬 패턴상에 직선 형상의 음영이 형성되지 않는 것을 볼 수 있다.

한편, 상술한 경계선은 전극패턴을 형성하는 단위 메쉬 블록의 경계선을 의미한다.

도 13은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 스크린 장치의 특성들을 대비하여 보여주는 도면이다. 즉, 도 13은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 스크린 장치의 광투과율을 대비하여 보여주는 표이다. 여기서, 광투과율은 스크린 장치를 통과한 광의 세기에 대한 투과율이고, 그 크기가 클수록 광을 잘 투과시키는 것을 의미한다.

도 13의 비교예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정하지 않은 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 피치값의 중심값이 약 100㎛이면서 피치값의 범위가 약 70㎛ 이상 내지 약 130㎛ 이하를 벗어난 소정의 범위이고, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각각 약 10㎛인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다. 도 13의 실시예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정한 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 기준 피치값이 약 100㎛이고, 피치값의 범위가 약 70㎛ 이상 내지 약 130㎛ 이하 범위 내에 포함되며, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각 약 10㎛인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다.

도 13의 비교예에 따른 전극패턴을 포함하는 스크린 장치와, 실시예에 따른 전극패턴을 포함하는 스크린 장치의 광투과율을 대비하면, 비교예는 광투과율이 84% 보다 작고, 실시예는 광투과율이 84% 보다 크다. 즉, 실시예의 경우가 광투과율이 더 큰 것을 볼 수 있다. 이는 실시예의 스크린 장치가 디스플레이의 화면을 더 잘 투과시켜 보여주는 것을 의미한다.

이처럼 비교예와 실시예의 광투과율이 차이가 나는 이유는 비교예의 경우 피치값의 상한값과 하한값의 차이가 크기 때문에 상대적으로 피치값이 작은 비정형 폴리곤이 주변에 비해 두드러져 보이고, 해당 부분에 음영이 발생 및 심화되고, 이러한 음영과 디스플레이의 픽셀 패턴이 상호 간섭하여 모아레 간섭 무늬가 형성되기 때문이다. 반면, 제1 실시예의 경우에는 피치값의 상한값과 하한 값이 기준 피치값에 대해 약 ± 30%의 편차를 가지도록 한정되고, 한정된 범위 내에서 피치값이 다양하게 분포됨에 따라, 전극패턴 내에 규칙적인 형상의 반복을 없애면 서도 비정형성이 과도해지는 것을 방지할 수 있고, 크기 차이에 의한 모아레 간섭 무늬를 원천 방지할 수 있고, 시인성을 양호하게 할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치에서의 모아레 현상 발생 여부를 설명하기 위한 사진이고, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 장치가 적용되는 디스플레이를 보여주는 사진이다. 여기서, 도 14의 검은색 부분은 디스플레이 장치의 베젤 부분이고, 이 검은색 베젤 부분 안쪽의 녹색 부분은 디스플레이의 화면 부분으로서, 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치를 통하여 촬영한 디스플레이의 사진이다.

비교예에서는 전극패턴 중의 불규칙한 위치에 비정형 폴리곤이 밀집되고 음영이 발생할 수 있기 때문에 디스플레이 상에서 각도가 어떻게 결정되는지에 따라 모아레 현상이 심해지는 경우가 생긴다. 반면, 실시예의 경우에는 메쉬 패턴 중의 불규칙한 위치에 비정형 폴리곤이 밀집되는 것과 음영이 발생하는 것을 원천 방지할 수 있기 때문에 도 14와 같이 디스플레이 위에 스크린 장치를 겹쳐 놓아도 모아레 간섭 무늬가 생기지 않는다. 따라서, 도 15에 도시한 것과 같이, 본 발명의 실시예에서는 360도 전방위에서 스크린 장치를 회전시키더라도 모든 방향에서 모아레 현상이 회피될 수 있고, 양호한 시인성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름(100, 200)은 개선된 차폐 성능을 가진다. 즉, 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름(100, 200)은 그 적용된 제품에서 발생되는 어떤 전자파 주파수 대역에서도 향상된 전자파 차폐 성능을 발휘할 수 있을 뿐 아니라, 복잡한 제품 또는 다양한 분야에서 발생하는 다양한 대역의 전자파를 그 주파수 대역에 상관없이 통합적으로 높은 차폐율로 차단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름(100, 200)의 전극패턴(130, 230)이 비정형 폴리곤(133)을 포함할 경우, 디스플레이의 픽셀 패턴과 상호 간섭하는 것을 방지함으로써 평면 모든 각도에서 모아레 현상을 회피할 수 있으며, 시인성이 향상된다. 또한, 이러한 비정형 폴리곤(133)은 전극패턴(130, 230)의 패턴 뭉침을 억제하여 전극패턴(130, 230)을 보다 균형 있게 분포시킴으로써 그 전자파 차폐 효과를 더욱 높일 수 있다.

구체적으로, 복수개의 비정형 폴리곤(133)은 적어도 4개 이상의 변을 가지는 다각형 형상이면서 서로 형상이 상이하기 때문에, 스크린 장치에서 요구되는 광학적 특성과 전기적 특성을 만족하면서 360도 모든 각도에서 경계선 시인 문제가 해소될 수 있고, 모아레 현상을 회피할 수 있다. 이에, 스크린 장치가 디스플레이 장치의 전면에 부착되어 터치 스크린 장치 혹은 전자파 차폐 장치로 사용될 때, 메쉬 패턴의 이물감에 의한 모아레 현상을 원천 방지할 수 있고, 또한, 디스플레이의 픽셀 패턴과 무관하게 모든 각도에서 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과 스크린 장치의 전극패턴(130)이 상호 간섭하는 것을 방지함으로써 360도 모든 각도에서 모아레 현상을 회피할 수 있고, 스크린 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 청구범위 및 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100, 200: 전자파 차폐 필름 110, 210: 기판
120, 220: 수지층 130, 230: 전극패턴
131, 231: 패턴라인 132: 정형 폴리곤
133: 비정형 폴리곤 134: 제1 입자
135: 제2 입자 136A: 제1 구조체
136B: 제2 구조체 240: 도전층
250: 하드 코팅층

Claims (15)

1. 기판; 및
   상기 기판의 일면 방향에 마련되고, 금속입자를 함유하는 전극패턴;을 포함하며,
   상기 금속입자는 제1 범위의 크기를 가지는 제1 입자들과 제1 범위 보다 작은 제2 범위의 크기를 가지는 제2 입자들을 각각 포함하고, 제2 입자가 제1 입자 보다 더 많으며, 제2 입자들 사이에 적어도 하나의 제1 입자가 혼합된 전자파 차폐 필름.
   
2. 기판;
   상기 기판의 일면 방향에 마련되고, 금속입자를 함유하는 전극패턴; 및
   상기 전극패턴의 일면 방향이나 상기 기판의 타면 방향에 마련되며, 상기 기판의 일면을 따라 나열된 상기 전극패턴을 커버하는 투명한 도전층;을 포함하며,
   상기 금속입자는 제1 범위의 크기를 가지는 제1 입자들과 제1 범위 보다 작은 제2 범위의 크기를 가지는 제2 입자들을 각각 포함하고, 제2 입자가 제1 입자 보다 더 많으며, 제2 입자들 사이에 적어도 하나의 제1 입자가 혼합된 전자파 차폐 필름.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전극패턴은 상기 제1 입자의 주변을 복수개의 제2 입자들이 둘러싸는 제1 구조체를 포함하는 전자파 차폐 필름.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 전극패턴은 복수개의 제2 입자들이 연결된 제2 구조체를 더 포함하는 전자파 차폐 필름.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 전극패턴은 상기 제1 구조체 보다 상기 제2 구조체의 개수를 더 많이 포함하는 전자파 차폐 필름.
   
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 범위의 크기는 상기 제2 범위의 크기 보다 2배 이상 큰 전자파 차폐 필름.
   
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 범위의 크기는 1㎛ 이상 내지 1.5㎛ 이하이며, 상기 제2 범위의 크기는 400㎚ 이상 내지 450㎚ 이하인 전자파 차폐 필름.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 입자와 상기 제2 입자 간의 개수 비율은 2:8 내지 4:6인 전자파 차폐 필름.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전극패턴은 상기 기판의 일면을 따라 나열된 복수개의 폴리곤을 포함하는 메쉬 패턴 형상으로 형성된 전자파 차폐 필름.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 복수개의 폴리곤은 서로 이웃하는 복수개의 비정형 폴리곤을 포함하며,
    상기 비정형 폴리곤들은 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들 간에 피치값이 서로 다른 전자파 차폐 필름.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 비정형 폴리곤은 꼭지점의 개수가 네 개 이상이고, 각각의 변이 연장되는 방향이 서로 다른 전자파 차폐 필름.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 비정형 폴리곤은 각각의 꼭지점을 중심으로 서로 이웃하는 변들이 이루는 각도들이 서로 다른 전자파 차폐 필름.
    
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극패턴은 상기 기판의 일면이나, 상기 기판의 일면에 구비된 수지층의 일면에 형성된 홈을 따라 형성된 전자파 차폐 필름.
    
14. 제2항에 있어서,
    상기 금속입자는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중에서 선택된 어느 하나이고,
    상기 도전층은 ITO, 은(Ag) 나노튜브, 그래핀, 카본 나노튜브, 은(Ag) 입자 또는 전도성 고분자 중에서 선택된 어느 하나인 전자파 차폐 필름.
    
15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판이 투명하여, 디스플레이에 광 투과성 스크린 장치로 채용 가능한 전자파 차폐 필름.

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