KR20210085958A

KR20210085958A - 스크린 장치

Info

Publication number: KR20210085958A
Application number: KR1020190179565A
Authority: KR
Inventors: 이복규; 조성재
Original assignee: 미래나노텍(주)
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-07-08
Also published as: US12153772B2; CN114902166A; WO2021137425A1; EP4086737A1; US20230038087A1; EP4086737A4

Abstract

본 발명은, 터치 입력 및 전자파 차폐 중 적어도 하나가 가능하도록 필름상의 투명 기판에 형성되는 전기 전도성 메쉬 패턴을 포함하고, 메쉬 패턴은 투명 기판의 상면을 따라 나열된 복수개의 비정형 폴리곤으로 이루어지고, 복수개의 비정형 폴리곤은 각각의 피치값이 미리 설정된 범위 내에 포함되고, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들은 각각의 피치값이 서로 다른 스크린 장치로서, 모아레 현상을 회피할 수 있는 스크린 장치가 제시된다.

Description

스크린 장치{SCREEN APPARATUS}

본 발명은 스크린 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모아레 현상을 회피할 수 있는 스크린 장치에 관한 것이다.

터치 스크린 장치는 예컨대 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode), 마이크로 LED 및 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)와 같은 각종 디스플레이 장치에 제공되는 입력 장치로서, 사용자가 스크린을 터치할 때 이를 입력 신호로 인식한다. 터치 스크린 장치는 소형 모바일 기기에서부터 대형 콘솔에 이르기까지 많은 산업 분야에서 다양한 운영체제의 입력 장치로서 사용되고 있다. 이러한 터치 스크린 장치가 사용자의 터치를 인식하는 방식에는 정전 용량 방식, 저항막 방식, 적외선 감지 방식이 있고, 그중 정전 용량 방식이 가장 일반적이다.

정전 용량 방식의 터치 스크린 장치는 예컨대 일면에 터치 센서가 형성된 두 장의 투명 기판을 합지하여 제조하거나, 한 장의 투명 기판의 양면에 각각 터치 센서를 형성하여 제조할 수 있다. 정전 용량 방식의 터치 스크린 장치에 구비되는 터치 센서는 정전 용량의 변화를 감지할 수 있도록 메탈 재질의 얇은 도선들로 형성되고, 광을 투과시킬 수 있도록 메쉬 패턴으로 형성된다.

한편, 종래에는 터치 센서의 메쉬 패턴과 디스플레이 장치의 픽셀 패턴이 상호 간섭하여 발생하는 모아레(moire) 현상을 회피하기 위하여, 메쉬 패턴을 이루는 얇은 도선들에 비정형성을 부여하였다. 하지만 이러한 종래의 터치 센서의 메쉬 패턴은 과도한 비정형성으로 인하여 불특정 영역에 얇은 도선들이 밀집되어 이물감을 형성하는 문제점이 있고, 이물감에 의해 모아레(moire) 현상을 여전히 회피하기 어려운 문제점이 있고, 시인성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.

KR

10-2015-0143987

A

KR

10-2019-0044625

A

본 발명은 모아레 현상을 회피할 수 있는 스크린 장치를 제공한다.

본 발명은 전자파 차폐 효과를 높일 수 있는 스크린 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 스크린 장치는, 광 투과성 스크린 장치로서, 터치 입력 및 전자파 차폐 중 적어도 하나가 가능하도록 필름상의 투명 기판에 형성되는 메쉬 패턴을 포함하고, 상기 메쉬 패턴은 상기 투명 기판의 상면을 따라 나열된 복수개의 비정형 폴리곤으로 이루어지고, 상기 복수개의 비정형 폴리곤은 각각의 피치값이 미리 설정된 범위 내에 포함되고, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들은 각각의 피치값이 서로 다르다.

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

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

상기 메쉬 패턴의 광투과율이 80% 이상이면서 상기 메쉬 패턴의 면저항이 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 상기 복수개의 비정형 폴리곤의 각각의 피치값이 정해질 수 있다.

상기 복수개의 비정형 폴리곤의 피치값들 중 하한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 70%이고, 상한값의 크기는 상기 기준 피치값의 크기의 130%일 수 있다.

상기 기준 피치값은 100 내지 500 마이크로미터 중 선택되는 어느 하나의 값일 수 있다.

상기 기준 피치값이 350 마이크로미터일 때, 상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 245 내지 455 마이크로미터 범위 내에 분포할 수 있다.

상기 기준 피치값이 400 마이크로미터일 때, 상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 280 내지 520 마이크로미터 범위 내에 분포할 수 있다.

상기 기준 피치값이 450 마이크로미터일 때, 상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 315 내지 585 마이크로미터 범위 내에 분포할 수 있다.

상기 기준 피치값이 500 마이크로미터일 때, 상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 350 내지 650 마이크로미터 범위 내에 분포할 수 있다.

상기 투명 기판은 상면에 상기 메쉬 패턴의 형상으로 오목한 홈이 형성되고, 상기 메쉬 패턴은 상기 홈을 따라 형성될 수 있다.

상기 복수개의 비정형 폴리곤은 복수개의 메쉬 라인을 포함하고, 상기 메쉬 라인은 너비 및 깊이가 각각 4 내지 10 마이크로미터 범위에 포함될 수 있다.

상기 메쉬 패턴은 서로 어레이된 복수개의 단위 메쉬 블록을 포함하고, 상기 복수개의 단위 메쉬 블록 각각의 최외각에서 단위 메쉬 블록 간 경계를 형성하는 비정형 폴리곤들은 그 형상 및 크기가 서로 다를 수 있다.

상기 복수개의 단위 메쉬 블록은 서로 크기가 동일할 수 있다.

상기 복수개의 단위 메쉬 블록은 5cm X 5cm 이하의 크기일 수 있고, 사각형 형상을 포함할 수 있다.

상기 메쉬 패턴에는 전기적으로 통전 가능한 각 채널들이 복수개 형성되도록 상기 채널들을 분리 구획하는 복수개의 단선 라인이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 투명 기판상에서 메쉬 패턴을 이루는 비정형 폴리곤들의 피치값을 미리 설정된 범위 내에 분포시킴으로써 주변에 비해 상대적으로 크기가 크거나 작은 비정형 폴리곤들이 메쉬 패턴 중의 불특정한 영역에 발생하거나 뭉치는 것을 방지할 수 있고, 메쉬 패턴 중의 불특정한 영역이 주변보다 두드러져 보이는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이러한 크기 차이에 의하여 비정형 폴리곤들의 경계선에서 발생하는 이물감을 방지할 수 있다. 이로부터 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, 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과 무관하게 모든 각도에서 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과 스크린 장치의 메쉬 패턴이 상호 간섭하는 것을 방지함으로써 모아레 현상을 회피할 수 있고, 스크린 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비정형 폴리곤이 불특정 위치에 밀집되는 현상을 방지하여, 전자파 차폐 효과를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 패턴의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 비교 예와 실시 예에 따른 메쉬 패턴을 대비하여 보여주는 사진이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 비교 예 및 실시 예에 따른 스크린 장치의 특성들을 대비하여 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치에서의 모아레 현상 발생 여부를 설명하기 위한 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치가 적용되는 디스플레이 장치를 보여주는 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치는, 디스플레이 장치의 전면부에 배치될 수 있고, 터치 스크린 장치 및 전자파 차폐 장치 중 적어도 하나의 장치로 다양하게 사용될 수 있고, 차량 유리창이나 건물 유리창에도 사용될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 패턴을 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치의 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치는 광 투과성 스크린 장치로서, 터치 입력 및 전자파 차폐 중 적어도 하나가 가능하도록 필름상의 투명 기판(10)에 형성되는 전기 전도성 메쉬 패턴(20)을 포함한다. 이때, 메쉬 패턴(20)은 투명 기판(10)의 상면을 따라 나열된 복수개의 비정형 폴리곤(21)으로 이루어진다. 또한, 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 각각의 피치값(P)이 미리 설정된 범위 내에 포함되고, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(21)들은 각각의 피치값(P)이 서로 다르다. 또한, 상술한 스크린 장치는 투명 기판(10), 보호 기판(30), 커넥터(40) 및 주변 배선(50)을 포함할 수 있다. 스크린 장치는 투명 기판(10), 메쉬 패턴(20), 보호 기판(30), 커넥터(40) 및 주변 배선(50)을 복수 세트 예컨대 두 세트 구비할 수 있고, 이들 세트는 상하로 적층되어 상호 합지될 수 있다.

도 1을 참조하면, 투명 기판(10)은 기재 역할을 한다. 투명 기판(10)은 예컨대 베이스 필름 혹은 기재층일 수 있다. 투명 기판(10)은 필름 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로 투명 기판(10)은 사각형의 필름 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 투명 기판(10)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 투명 기판(10)의 하면은 디스플레이 장치의 패널상에 적층될 수 있다. 투명 기판(10)의 상면에 메쉬 패턴(20), 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.

투명 기판(10)의 면적은 스크린 장치를 적용할 디스플레이 장치의 화면 면적보다 크거나 상술한 화면 면적과 같을 수 있다. 투명 기판(10)의 두께는 10 마이크로미터 초과 250 마이크로미터 이하일 수 있다. 이때, 투명 기판(10)의 두께가 10 마이크로미터 이하이면, 투명 기판(10)에 메쉬 패턴(20)을 원하는 두께로 형성하기 어려울 수 있다. 그리고 투명 기판(10)의 두께가 250 마이크로미터 초과이면, 스크린 장치의 휘도가 원하는 휘도보다 저하될 수 있다. 투명 기판(10)은 필름 형태로 제조할 수 있는 다양한 수지 재질을 포함할 수 있다. 예컨대 투명 기판(10)은 PET(Polyethylene Terephthalate) 재질을 포함할 수 있다. 물론, 투명 기판(10)은 PEN(Polyethylene Naphthalate) 재질, PI(Polyimide) 재질, PC(Polycarbonate) 재질, 및 PMMA(Polymethyl Methacrylate) 재질과 같은 다양한 재질을 포함할 수 있다. 이러한 투명 기판(10)은 광투과율이 예컨대 80% 이상일 수 있다. 한편, 광투과율은 100%에 가까울수록 광투과성이 좋고, 0%에 가까울수록 광투과성이 나쁘다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 메쉬 패턴(20)은 터치 센서의 역할을 한다. 메쉬 패턴(20)을 예컨대 패턴 전극, 검출 전극, 센서층 혹은 전극층이라고 지칭할 수 있다. 메쉬 패턴(20)을 투명 기판(10)의 상면에 형성하기 위해, 투명 기판(10)의 상면에 메쉬 패턴(20)의 형상으로 오목하게 홈이 형성될 수 있고, 메쉬 패턴(20)은 홈을 따라 형성될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)은 투명 기판(10)의 상면의 음각내에 전도성 물질을 충전하여 형성될 수 있다. 이때, 투명 기판(10)은 플라스틱 수지 재질을 포함할 수 있고, 블레이드를 이용하여 전기전도성을 가진 메탈 재질의 물질을 투명 기판(10)상에 형성된 홈에 충전한 후, 열을 가하여 메쉬 패턴(20)을 형성할 수 있다. 이후, 메쉬 패턴(20)의 표면을 소정 두께로 깍아내어 이물질을 제거할 수 있다. 상술한 메쉬 패턴(20)은 투명 기판(10)의 음각내에 전도성 물질을 충전 형성하는 음각 전극방식을 일 예로 설명하였으나, 이와 다르게 투명 기판(10)의 상면에서 소정 두께로 돌출 형성되는 양각 전극방식도 적용 가능하다.

메쉬 패턴(20)은 예컨대 전기전도성을 가진 메탈 재질을 포함할 수 있다. 구체적으로 메쉬 패턴(20)은 은 재질을 포함할 수 있다. 물론, 메쉬 패턴(20)의 재질은 동, 알루미늄, 니켈 및 크롬 재질을 포함하여 다양할 수 있다.

메쉬 패턴(20)은 복수개의 메쉬 라인을 포함할 수 있다. 복수개의 메쉬 라인은 각기 다양한 방향으로 상호 교차함으로써 복수개의 비정형 폴리곤(21)을 형성할 수 있다. 즉, 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 각각의 변이 메쉬 라인에 의해 형성될 수 있다. 한편, 메쉬 라인을 얇은 도선이라고 지칭할 수 있다.

메쉬 라인을 투명 기판(10)의 음각 내에 전도성 물질을 충전하는 음각 전극방식으로 형성하는 경우를 기준으로, 메쉬 라인의 너비와 깊이(두께)를 설명한다. 각각의 메쉬 라인은 그 너비(W)가 4 내지 10 마이크로미터일 수 있다. 또한, 각각의 메쉬 라인은 그 깊이(H)가 4 내지 10 마이크로미터일 수 있다. 메쉬 라인의 단면 형상은 사각형 형상일 수 있다. 메쉬 라인의 너비(W) 및 깊이(H)가 각각 4 마이크로미터보다 작으면 메쉬 패턴(20)의 제작이 어려울 수 있다. 메쉬 라인의 너비(W) 및 깊이(H)가 각각 10 마이크로미터보다 크면 메쉬 패턴(20)의 광투과성에 영향일 끼칠 수 있고, 스크린 장치가 적용된 디스플레이 장치의 화면 시인성이 저하될 수 있다. 한편, 메쉬 라인의 너비(W) 및 깊이(H)는 각각 4 마이크로미터에 가까울수록 메쉬 패턴(20)의 광투과성이 좋아지고, 10 마이크로미터에 가까울수록 사용자의 터치에 의한 정전 용량의 변화를 정확하게 감지할 수 있다.

메쉬 라인을 투명 기판(10)의 상면에서 돌출 형성하는 방식인 양각 전극방식으로 형성하는 경우에, 메쉬 라인의 너비와 두께를 설명하면, 메쉬 라인의 너비는 0.5 내지 10 마이크로미터일 수 있고, 두께는 0.2 내지 5 마이크로미터일 수 있다. 이러한 메쉬 라인의 단면 형상은 사각형 형상일 수 있다. 이때, 양각 전극방식은 포토공정 및 에칭공정으로 제조될 수 있고, 이에 더욱 미세한 메쉬 라인의 너비와 두께 구현이 가능하다.

복수개의 비정형 폴리곤(21)은 투명 기판(10)의 상면을 따라 나열되며, 메쉬 패턴(20)을 형성한다. 즉, 메쉬 패턴(20)은 비정형의 얇은 도선들이 서로 교차하여 이루어지는 복수개의 비정형 폴리곤(21)을 포함할 수 있다. 여기서, 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(21)은 그 형상이 상이할 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 각각의 피치값(P)이 미리 설정된 범위 내에 포함되고, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(21)들은 각각의 피치값(P)이 서로 상이할 수 있다. 피치값은 비정형 폴리곤(21)의 꼭지점들(v) 간의 거리값들 중 최대값을 의미한다.

메쉬 패턴(20)이 형성된 투명 기판(10)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 메쉬 패턴(20)은 이웃하는 채널 구간(c) 내의 메쉬 패턴(20)과 전기적으로 단선 등에 의해 절연될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)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.

보호 기판(30)은 투명 기판(10) 및 메쉬 패턴(20)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(10)상의 주변 영역에는 커넥터(40) 및 주변 배선(50)이 형성될 수 있다. 커넥터(40)는 메쉬 패턴(20)에 전기적으로 접속될 수 있고, 주변 배선(50)은 커넥터(40)를 외부 회로(미도시)와 연결시킬 수 있다. 메쉬 패턴(20)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) 막 재질 및 동, 은 재질 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 패턴(20)에 구비되는 복수개의 비정형 폴리곤(21)을 상세하게 설명한다.

복수개의 비정형 폴리곤(21)은 각각 꼭지점(V)의 개수가 네 개 이상일 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(21)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 비정형 폴리곤에 비하여 면적이 작고, 삼각형의 비정형 폴리곤은 디스플레이 장치의 픽셀 면적에 비하여 그 면적이 충분한 크기를 갖지 못하기 때문에, 픽셀과 삼각형의 비정형 폴리곤이 광학적으로 간섭될 수 있다. 비정형 폴리곤(21)이 사각형 이상인 다각형으로 형성되면, 같은 픽셀값 대비 그 면적이 더 크기 때문에, 비정형 폴리곤(21)과 픽셀과의 광학적인 간섭이 억제 혹은 방지될 수 있다.

비정형 폴리곤(21)은 그 형상이 사각형, 오각형, 육각형 등 다양할 수 있다. 이하에서는 오각형의 비정형 폴리곤(21)을 기준으로 하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

예컨대 다섯 개의 꼭지점(V) 및 다섯 개의 변(S)을 갖도록 형성된 비정형 폴리곤(21)은 제1꼭지점, 제2꼭지점, 제3꼭지점, 제4꼭지점, 및 제5꼭지점과, 제1변, 제2변, 제3변, 제4변, 및 제5변을 포함할 수 있다. 이러한 비정형 폴리곤(21)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(21)은 각각의 꼭지점(V)을 중심으로 서로 이웃한 변(S)들이 이루는 각도(θ)들이 상이할 수 있다. 이에, 비정형 폴리곤(21)들 간의 경계선이 일정한 패턴을 형성하며 주변보다 도드러지게 보이는 것을 원천 방지할 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(21)들의 비정형성이 과도할 경우, 오히려 메쉬 패턴(20)상에 이물감이 생길 수 있는데, 본 발명의 실시 예에 따른 비정형 폴리곤(21)들은 이물감을 원천 방지할 수 있다.

한편, 비정형 폴리곤(21)은 꼭지점들(r) 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(21)이 주변에 비하여 형상적으로 두드러지게 일그러지는 것을 방지할 수 있고, 불특정한 비정형 폴리곤(21)이 주변에 비해 눈에 띄는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 상술한 바와 같이 형성되는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 서로 인접하는 비정형 폴리곤(21)들 간의 형상이 서로 다를 수 있다. 구체적으로 서로 인접하는 제1 비정형 폴리곤(21a)과 제2 비정형 폴리곤(21b)은 서로 형상이 다를 수 있다. 이때, 제1 비정형 폴리곤(21a)의 피치값(Pa)과 제2 비정형 폴리곤(21b)의 피치값(Pb)도 서로 다를 수 있다.

복수개의 비정형 폴리곤(21)은 각각의 피치값(P)이 메쉬 패턴(20)의 광투과율과 면저항에 따라 정해질 수 있다. 구체적으로 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 메쉬 패턴(20)의 광투과율이 80% 이상이면서 메쉬 패턴(20)의 면저항이 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 각각의 피치값(P)이 정해질 수 있다. 이를테면 비정형 폴리곤(21)의 피치값은 하한값이 메쉬 패턴(20)의 광투과율이 80% 이상이 되도록 하는 값들 중에서 선택되는 어느 하나의 값이고, 상한값이 메쉬 패턴(20)의 면저항이 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 하는 값들 중에서 선택되는 어느 하나의 값일 수 있다. 여기서, 메쉬 패턴(20)의 광투과율의 상한은 100% 미만이고, 메쉬 패턴(20)의 면저항의 하한은 0.1 Ω/㎠ 이상일 수 있다. 상술한 바에 따르면, 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값 및 상한값은 70 내지 650 마이크로미터의 범위 내에서 선택될 수 있다.

한편, 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)들 중 하한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 70%이고, 상한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 130%일 수 있다. 즉, 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 미리 정해진 기준 피치값의 크기를 기준으로 상한값과 하한값이 정해질 수 있고, 이에, 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 기준 피치값에 대하여 ±30%의 편차를 가질 수 있다. 구체적으로 기준 피치값에 대하여 최소 피치값이 -30%의 편차를 가지고, 최대 피치값이 +30%의 편차를 가질 수 있다. 즉, 기준 피치값에 의하여 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값들의 상한값과 하한값이 정해질 수 있다. 즉, 기준 피치값은 피치값의 상한값 및 하한값을 정하는 것의 기준이 되는 피치값을 의미한다.

이를테면 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값들 중 최소 피치값은 기준 피치값의 0.7배일 수 있고, 최대 피치값은 기준 피치값의 1.3배일 수 있다. 이에, 각각의 비정형 폴리곤(21)이 주변보다 크기적으로 두드러지는 것을 방지하고, 불특정한 비정형 폴리곤(21)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 메쉬 패턴(20)의 광투과율이 80% 이상이면서 메쉬 패턴(20)의 면저항이 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 하는 피치값(P)의 크기범위 내에 포함될 수 있도록 하는 소정의 피치값의 범위 내에서 스크린 장치를 적용할 디스플레이 장치의 픽셀 크기와 동일하거나 유사한 크기로 정해질 수 있다. 메쉬 패턴(20)의 광투과율이 80% 미만이면 메쉬 패턴(20)의 아래에 배치된 디스플레이 장치로부터 출력되는 화면을 정확하게 시인하기가 어렵다. 메쉬 패턴(20)의 면저항이 10 Ω/㎠ 를 초과하면 메쉬 패턴(20)의 터치 인식 감도가 둔화될 수 있다.

상술한 기준 피치값은 100 내지 500 마이크로미터 중 선택되는 어느 하나의 값일 수 있다. 이때, 기준 피치값의 크기가 100 마이크로미터 미만이면, 최소 피치값이 크기가 70 마이크로미터 미만이 될 수 있고, 최소 피치값을 가지는 비정형 폴리곤들에 의하여, 메쉬 패턴(20)의 광투과성이 80% 미만으로 저하될 수 있다. 기준 피치값의 크기가 500 마이크로미터 초과이면, 최대 피치값의 크기가 650 마이크로미터를 초과하게 되고, 최대 피치값을 가지는 비정형 폴리곤들에 의해, 메쉬 패턴(20)의 면저항이 10 Ω/㎠ 보다 커질 수 있다. 한편, 비정형 폴리곤(21)은 피치값(P)이 커질수록 메쉬 패턴(20)의 광투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)이 작아질수록 메쉬 패턴(20)의 면저항이 작아질 수 있다.

따라서, 비정형 폴리곤(21)은 메쉬 패턴(20)이 요구되는 광투과성과 면저항에 맞게 기준 피치값의 크기 및 이에 의한 피치값(P)들의 범위가 상술한 바와 같이 정해질 수 있고, 비정형 폴리곤(21)들을 포함하는 메쉬 패턴(20)의 투과율과 면저항을 원하는 높은 수준으로 유지할 수 있다. 한편, 메쉬 패턴(20)의 광투과성이 나빠지면 스크린 장치가 디스플레이 장치로부터 출력되는 화면을 정확하게 시인하기가 어렵고, 메쉬 패턴(20)의 면저항이 커지면 터치의 인식 감도가 둔화될 수 있다.

상술한 바와 같이, 메쉬 패턴(20)을 이루는 비정형 폴리곤(21)들 중 불특정한 일부가 그 주변보다 크기가 상대적으로 크거나 작으면 해당 부분이 주변보다 두드러져 보일 수 있다. 이에, 본 발명의 실시 예에 따른 비정형 폴리곤(21)들의 피치값(P)의 범위를 아래와 같이 구체적으로 예시한다.

(실시 예1)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 70 마이크로미터이고, 그 상한값은 130 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 100 마이크로미터일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(21)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 따라서, 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 70 내지 130 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 이로부터 비정형 폴리곤(21)들의 비정형성이 과도해지는 것을 방지하면서, 메쉬 패턴(20) 중에 특정한 규칙성을 가지는 소정의 형상이 형성되는 것을 원천 방지할 수 있다.

(실시 예2)

복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)들의 하한값은 140 마이크로미터이고, 그 상한값은 260 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 200 마이크로미터일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(21)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 140 내지 260 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다.

(실시 예3)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 210 마이크로미터이고, 그 상한값은 390 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 300 마이크로미터일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(21)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 210 내지 390 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다.

(실시 예4)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 245 마이크로미터이고, 그 상한값은 455 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 350 마이크로미터일 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 245 내지 455 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘으면, 피치값(P)이 245 마이크로미터보다 작은 비정형 폴리곤과 피치값(P)이 455 마이크로미터보다 큰 비정형 폴리곤이 서로 인접하였을 때, 이들의 크기 차이에 의해 메쉬 패턴(20)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시 예5)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 280 마이크로미터이고, 그 상한값은 520 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 400 마이크로미터일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(21)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 280 내지 520 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘으면, 피치값(P)이 280 마이크로미터보다 작은 비정형 폴리곤과 피치값(P)이 520 마이크로미터보다 큰 비정형 폴리곤이 서로 인접하였을 때, 이들의 크기 차이에 의해 메쉬 패턴(20)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시 예6)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 315 마이크로미터이고, 그 상한값은 585 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 450 마이크로미터일 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 315 내지 585 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘게되면, 메쉬 패턴(20)에 이물감이 발생할 수 있다.

(실시 예7)

비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 하한값은 350 마이크로미터이고, 그 상한값은 650 마이크로미터이며, 이때, 기준 피치값은 500 마이크로미터일 수 있다. 이러한 피치값(P)의 범위 내에서 각각의 비정형 폴리곤(21)의 형상 혹은 크기가 결정될 수 있다. 즉, 메쉬 패턴(20)을 이루는 복수개의 비정형 폴리곤(21)은 350 내지 650 마이크로미터의 피치값(P)의 범위 내에서 서로 다른 다양한 크기의 피치값(P)을 가질 수 있다. 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값(P)의 범위가 상술한 범위를 넘게되면, 메쉬 패턴(20)에 이물감이 발생할 수 있다.

이처럼 기준 피치값은 100 내지 500 마이크로미터 중 선택되는 값일 수 있고, 기준 피치값에 따라 복수개의 비정형 폴리곤(21)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 메쉬 패턴(20)의 피치값의 크기와 투과율의 크기와 면저항의 크기는 각각 비례하는 값을 가진다. 메쉬 패턴(20)의 기준 피치값이 100마이크로미터일 경우, 투과율은 약 80%정도의 값을 가지며, 면저항은 약 1 ohm/sq의 값을 보인다. 또한, 기준 피치값이 500마이크로미터일 경우, 약 87%의 투과율을 가지고 7 ohm/sq 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(21)의 피치값(P)을 미리 정해진 범위 내에 분포시킴으로써 주변에 비해 상대적으로 크기가 크거나 작은 비정형 폴리곤(21)들이 메쉬 패턴(20) 중의 불특정한 영역에 발생하거나 뭉치는 것을 방지할 수 있고, 메쉬 패턴(20) 중의 불특정한 영역이 주변보다 두드러져 보이는 것을 방지할 수 있다. 즉, 크기 차이에 의하여 비정형 폴리곤(21)들의 경계선에서 발생하는 이물감을 방지할 수 있다. 이때, 기준 피치값이 100 마이크로미터에 가까울수록 메쉬 패턴(20)의 면저항이 작아지기 때문에, 터치 감도가 좋아질 수 있고, 기준 피치값이 500 마이크로미터에 가까울수록 광투과율이 커기지 때문에, 스크린 장치가 적용된 디스플레이 장치의 화면이 밝아질 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 형성되는 메쉬 패턴(20)은 예컨대 소정의 설계 프로그램을 사용하여 그 형상을 설계할 수 있다. 이때, 상술한 소정의 설계 프로그램으로 메쉬 패턴(20)의 전체 형상을 한번에 설계하는 것은 상당한 계산 부하를 야기한다. 이에, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 패턴(20)은 서로 어레이된 복수개의 단위 메쉬 블록(A)을 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에서는 메쉬 패턴(20)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 메쉬 패턴(20)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 40,000 개 내지 250,000 개이다. 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 객채 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(21)들의 변(S)들의 길이와 그 연장 방향(r)이 서로 다르도록 그 형상 및 크기가 보정될 수 있고, 해당 비정형 폴리곤(21)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, 메쉬 패턴(20)의 전체 형상을 한번에 설계하기 어렵기 때문에, 단위 메쉬 블록(A)들의 형상을 각각 설계한 후 이들을 어레이하여 하나의 메쉬 패턴(20) 형상으로 설계해야 한다.

이때, 블록 경계선 보정을 하지 않으면, 각 단위 메쉬 블록(A) 내에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(21)들의 피치값이 서로 다름에도 불구하고, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계를 보면, 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(21)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 메쉬 패턴(20) 형상으로 설계할 때, 블록 경계선 보정을 하면, 메쉬 패턴(20)의 전체 면에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤(21)들의 각각의 피치값이 서로 다를 수 있고, 이에, 단위 메쉬 블록(A)들의 경계가 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 비교 예와 실시 예에 따른 메쉬 패턴을 대비하여 보여주는 사진이다. 도 4의 (a)는 본 발명의 비교 예에 따른 메쉬 패턴으로서 피치값의 범위가 70 내지 130 마이크로미터의 범위를 가지고, 메쉬 라인의 선 폭과 깊이는 각각 10 마이크로미터이며, 블록 경계선 보정이 되지 않은 상태이므로, 단위 메쉬 블록의 경계 부근에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들의 적어도 일부의 피치값이 서로 같은 상태이다. 비교 예에 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 4의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 패턴(20)으로서 피치값의 범위가 70 내지 130 마이크로미터의 범위를 가지고, 메쉬 라인의 선 폭과 깊이는 각각 10 마이크로미터이며, 블록 경계선 보정이 된 상태이므로, 메쉬 패턴(20) 전체 면에서 서로 이웃하는 비정형 폴리곤들 각각의 피치값이 서로 다른 상태이다. 사진에서 보여지는 바와 같이, 복수개의 비정형 폴리곤(21)의 피치값들이 기준 피치값에 대하여 ±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 실시 예에서는 메쉬 패턴상에 직선 형상의 음영이 형성되지 않는 것을 볼 수 있다. 한편, 상술한 경계선은 메쉬 패턴을 형성하는 단위 메쉬 블록의 경계선을 의미한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 비교 예 및 실시 예에 따른 스크린 장치의 특성들을 대비하여 보여주는 도면이다. 구체적으로 도 5는 본 발명의 비교 예 및 실시 예에 따른 스크린 장치의 광투과율을 대비하여 보여주는 표이고, 도 6은 본 발명의 비교 예 및 실시 예에 따른 스크린 장치의 전자파 차폐율을 대비하여 보여주는 표이고, 도 7은 도 6의 표를 그래프로 그린 도면이다. 여기서, 광투과율은 스크린 장치를 통과한 광의 세기에 대한 투과율이고, 그 크기가 클수록 광을 잘 투과시키는 것을 의미한다.

도 5의 비교 예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정하지 않은 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 피치값의 중심값이 100 마이크로미터이면서 피치값의 범위가 70 내지 130 마이크로미터를 벗어난 소정의 범위이고, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각각 10 마이크로미터인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다. 도 5의 실시 예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정한 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 기준 피치값이 100 마이크로미터이고, 피치값의 범위가 70 내지 130 마이크로미터 범위 내에 포함되며, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각 10 마이크로미터인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다.

도 5의 비교 예에 따른 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치와, 실시 예에 따른 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치의 광투과율을 대비하면, 비교 예는 광투과율이 84% 보다 작고, 실시 예는 광투과율이 84% 보다 크다. 즉, 실시 예의 경우가 광투과율이 더 큰 것을 볼 수 있다. 이는 실시 예의 스크린 장치가 디스플레이 장치의 화면을 더 잘 투과시켜 보여주는 것을 의미한다.

이처럼 비교 예와 실시 예의 광투과율이 차이가 나는 이유는 비교 예의 경우 피치값의 상한값과 하한값의 차이가 크기 때문에 상대적으로 피치값이 작은 비정형 폴리곤이 주변에 비해 두드러져 보이고, 해당 부분에 음영이 발생 및 심화되고, 이러한 음영과 디스플레이 장치의 픽셀 패턴이 상호 간섭하여 모아레 간섭 무늬가 형성되기 때문이다. 반면, 실시 예의 경우에는 피치값의 상한값과 하한값이 기준 피치값에 대해 ±30%의 편차를 가지도록 한정되고, 한정된 범위 내에서 피치값이 다양하게 분포됨에 따라, 메쉬 패턴 내에 규칙적인 형상의 반복을 없애면서도 비정형성이 과도해지는 것을 방지할 수 있고, 크기 차이에 의한 모아레 간섭 무늬를 원천 방지할 수 있고, 시인성을 양호하게 할 수 있다.

도 6의 실시 예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정한 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 기준 피치값이 240 마이크로미터이고, 피치값의 범위가 168 내지 312 마이크로미터이며, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각각 10 마이크로미터인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다.

도 6의 비교 예는 기준 피치값을 이용하여 피치값의 상한값과 하한값을 한정하지 않은 비정형 폴리곤들로 형성된 메쉬 패턴으로서, 피치값의 중심값이 200 마이크로미터이면서, 피치값의 범위가 140 내지 260 마이크로미터의 범위를 벗어난 소정의 범위이고, 메쉬 라인의 선 폭 및 깊이가 각 10 마이크로미터인 비정형 폴리곤들을 포함하는 메쉬 패턴이다.

상술한 실시 예와 비교 예의 메쉬 패턴을 가지는 스크린 장치를 가지고 30 Hz 내지 1.5 GHz의 주파수 범위에서 전자파 차폐율을 측정하여 도 6의 표에 도시하였다. 도면의 Max(dB) 컬럼은 각 주파수 범위에서 측정된 전자파 차폐율 값들 중 가장 큰 값을 도시한 것이다. 이때, 전자파 차폐율은 측정 단위가 데시벨이고, 그 크기가 클수록 전자파 차폐가 잘 되는 것을 의미한다. 또한, 비교 예의 피치값의 중심값이 실시 예의 기준 피치값보다 크기가 작음에도, 실시 예의 차페율이 비교 예의 차페율 대비 높은 값을 보이는 것을 확인할 수 있다.

도 6 및 도 7을 보면, 실시 예의 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치가 비교 예에 비하여 전자파 차폐율의 크기가 전반적으로 큰 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예의 메쉐 패턴이 비교 예의 메쉬 패턴보다 전자파를 잘 차폐할 수 있다. 이는 실시 예의 메쉬 패턴이 피치값의 상한값과 하한값이 기준 피치값에 대해 ±30%의 편차를 가지도록 한정되므로, 주변보다 과도하게 크기가 작은 비정형 폴리곤이 불특정한 위치에 밀집되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

상술한 바에 따르면 실시 예의 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치가 비교 예의 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치보다 광투과율이 크고, 전자파 차폐율이 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시 예의 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치에서는 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과의 간섭에 의한 모아레 간섭 무늬가 발생하지 않으나, 비교 예의 메쉬 패턴을 포함하는 스크린 장치에서는 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과의 간섭에 의한 모아레 간섭 무늬가 발생하는 것을 확인할 수 있다.

이는 비교 예들은 실시 예에 비하여 피치값의 상한값과 하한값의 크기 차이가 크고, 이에 비정형성이 과도해짐에 따라, 불특정 위치에서 비정형 폴리곤이 밀집됨으로써 광투과성 및 전자파 차폐 효과가 저하되고, 메쉬 패턴상에 이물감이 발생함으로써 모아레 간섭 무늬가 형성되기 때문이다. 반면, 실시 예에서는 비정형성이 과도하지 않기 때문에 모아레 현상을 회피할 수 있고, 전자파 차폐 효과를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 비정형 폴리곤(21)들로 이루어진 메쉬 패턴(20)이 모아레 현상을 회피할 수 있고, 시인성이 양호하며, 전자파 차폐 효과가 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 실시 예에 따른 스크린 장치가 비교 예들에 따른 스크린 장치보다 광학적 특성 및 전자파 차폐 성능이 좋은 것을 확인할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치에서의 모아레 현상 발생 여부를 설명하기 위한 사진이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치가 적용되는 디스플레이 장치를 보여주는 사진이다. 여기서, 도 8의 검은색 부분은 디스플레이 장치의 베젤 부분이고, 이 검은색 베젤 부분 안쪽의 녹색 부분은 디스플레이 장치의 화면 부분으로서, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스크린 장치를 통하여 촬영한 디스플레이 장치의 사진이다.

비교 예에서는 메쉬 패턴 중의 불규칙한 위치에 비정형 폴리곤이 밀집되고 음영이 발생할 수 있기 때문에 디스플레이 장치상에서 각도가 어떻게 결정되는지에 따라 모아레 현상이 심해지는 경우가 생긴다. 반면, 실시 예의 경우에는 메쉬 패턴 중의 불규칙한 위치에 비정형 폴리곤이 밀집되는 것과 음영이 발생하는 것을 원천 방지할 수 있기 때문에 도 8과 같이 디스플레이 위에 스크린 장치를 겹쳐 놓아도 모아레 간섭 무늬가 생기지 않는다. 따라서, 도 9에 도시한 것과 같이, 본 발명의 실시 예에서는 360도 전방위에서 스크린 장치를 회전시키더라도 모든 방향에서 모아레 현상이 회피될 수 있고, 양호한 시인성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 본 발명의 실시 예에서는 메쉬 패턴(20)의 복수개의 비정형 폴리곤(21)이 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, 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과 무관하게 모든 각도에서 디스플레이 장치의 픽셀 패턴과 스크린 장치의 메쉬 패턴이 상호 간섭하는 것을 방지함으로써 360도 모든 각도에서 모아레 현상을 회피할 수 있고, 스크린 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10: 투명 기판 20: 메쉬 패턴 30: 보호 기판
40: 커넥터 50: 주변 배선

Claims

광 투과성 스크린 장치로서,
터치 입력 및 전자파 차폐 중 적어도 하나가 가능하도록 필름상의 투명 기판에 형성되는 전기 전도성 메쉬 패턴을 포함하고,
상기 메쉬 패턴은 상기 투명 기판의 상면을 따라 나열된 복수개의 비정형 폴리곤으로 이루어지고,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 각각의 피치값이 미리 설정된 범위 내에 포함되고,
서로 이웃하는 비정형 폴리곤들은 각각의 피치값이 서로 다른 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 비정형 폴리곤은 꼭지점의 개수가 네 개 이상이고, 각각의 변이 연장되는 방향이 서로 다른 스크린 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 비정형 폴리곤은 각각의 꼭지점을 중심으로 서로 이웃하는 변들이 이루는 각도들이 서로 다른 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 메쉬 패턴의 광투과율이 80% 이상이면서 상기 메쉬 패턴의 면저항이 10 Ω/㎠ 이하가 되도록 상기 복수개의 비정형 폴리곤의 각각의 피치값이 정해지는 스크린 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤의 피치값들 중 하한값의 크기는 기준 피치값의 크기의 70%이고, 상한값의 크기는 상기 기준 피치값의 크기의 130%인 스크린 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 기준 피치값은 100 내지 500 마이크로미터 중 선택되는 어느 하나의 값인 스크린 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 245 내지 455 마이크로미터 범위 내에 분포하는 스크린 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 280 내지 520 마이크로미터 범위 내에 분포하는 스크린 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 315 내지 585 마이크로미터 범위 내에 분포하는 스크린 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 피치값들이 350 내지 650 마이크로미터 범위 내에 분포하는 스크린 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나에 있어서,
상기 투명 기판은 상면에 상기 메쉬 패턴의 형상으로 오목한 홈이 형성되고,
상기 메쉬 패턴은 상기 홈을 따라 형성되는 스크린 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 복수개의 비정형 폴리곤은 복수개의 메쉬 라인을 포함하고,
상기 메쉬 라인은 너비 및 깊이가 각각 4 내지 10 마이크로미터 범위에 포함되는 스크린 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나에 있어서,
상기 메쉬 패턴은 서로 어레이된 복수개의 단위 메쉬 블록을 포함하고,
상기 복수개의 단위 메쉬 블록 각각의 최외각에서 단위 메쉬 블록 간 경계를 형성하는 비정형 폴리곤들은 그 형상 및 크기가 서로 다른 스크린 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 복수개의 단위 메쉬 블록은 서로 크기가 동일한 스크린 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 복수개의 단위 메쉬 블록은 5cm X 5cm 이하의 크기일 수 있고, 사각형 형상을 포함하는 스크린 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 메쉬 패턴에는 전기적으로 통전 가능한 각 채널들이 복수개 형성되도록 상기 채널들을 분리 구획하는 복수개의 단선 라인이 형성되는 스크린 장치.