KR102089458B1 - 터치 센서 및 안테나를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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허윤호
박동필
이영준
홍원빈
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Abstract

본 발명의 실시예들의 화상 표시 장치는 패널 기판 및 패널 기판 상에 적층된 전극 구조 및 절연 구조를 포함하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널 상에 배치되는 터치 센싱 구조, 및 디스플레이 패널 상에서 상치 센싱 구조와 동일 레벨에 배치되며 디스플레이 패널의 전극 구조와 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되는 안테나 전극층을 포함한다. 디스플레이 패널 및 터치 센싱 구조의 전극 구조를 고려하여 안테나 전극층을 배치하여 박형화된 고신뢰성의 화상 표시 장치를 구현할 수 있다.

Description

터치 센서 및 안테나를 포함하는 화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING TOUCH SENSOR AND ANTENNA}
본 발명은 터치 센서 및 안테나를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 디스플레이 패널 상에 적층된 터치 센서 및 안테나를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 3G 내지 5G에 해당하는 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합될 필요가 있다.
한편, 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널 또는 터치 센서가 화상 표시 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다. 예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있다.
하나의 화상 표시 장치 내에 안테나 및 터치 센서를 결합함에 따라 적절한 실장 공간 확보가 곤란할 수 있으며, 또한 상호 신호 간섭에 의해 안테나, 터치 센서 및 디스플레이 패널에서의 전기적 특성이 교란될 수도 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 터치 센서와 같은 다른 전기 소자와의 정합성을 고려하지 못하고 있다.
한국 공개특허 제2014-0092366호 한국 공개특허 제2003-0095557호
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 구조 효율성을 가지며 터치 센서 및 안테나 기능이 결합된 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 패널 기판, 및 상기 패널 기판 상에 적층된 전극 구조 및 절연 구조를 포함하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널 상에 배치되는 터치 센싱 구조; 및 상기 디스플레이 패널 상에서 상기 터치 센싱 구조와 동일 레벨에 배치되며, 상기 디스플레이 패널의 상기 전극 구조와 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되는 안테나 전극층을 포함하는, 화상 표시 장치.
2. 위 1에 있어서, 상기 전극 구조는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 화소 전극을 포함하는, 화상 표시 장치.
3. 위 2에 있어서, 상기 전극 구조는 상기 안테나 전극층의 그라운드 층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
4. 위 3에 있어서, 상기 안테나 전극층은 방사 전극을 포함하며, 상기 방사 전극은 평면 방향에서 상기 화소 전극과 전체적으로 중첩되는, 화상 표시 장치.
5. 위 1에 있어서, 상기 터치 센싱 구조는 서로 교차하는 방향으로 배열된 복수의 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들; 및 이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극을 포함하는, 화상 표시 장치.
6. 위 5에 있어서, 상기 안테나 전극층 및 상기 브릿지 전극은 동일 레벨에 위치하며 동일한 금속을 포함하는, 화상 표시 장치.
7. 위 5에 있어서, 상기 안테나 전극층의 일부 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하며, 상기 캡핑층은 상기 제1 센싱 전극들 및 상기 제2 센싱 전극들과 동일한 레벨에 위치하며, 동일한 투명 금속 산화물을 포함하는, 화상 표시 장치.
8. 위 7에 있어서, 상기 안테나 전극층은 방사 전극, 상기 방사 전극으로부터 분기되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 일단부에 연결된 신호 패드를 포함하며, 상기 캡핑층은 상기 신호 패드 상에 배치되는, 화상 표시 장치.
9. 위 8에 있어서, 상기 신호 패드 주변에서 상기 신호 패드 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리된 그라운드 패드를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
10. 위 1에 있어서, 상기 디스플레이 패널 및 상기 안테나 전극층 사이에 배치된 인캡슐레이션 층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
11. 위 10에 있어서, 상기 인캡슐레이션 층은 상기 안테나 전극층의 유전층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
12. 위 10에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 상기 절연 구조는 상기 패널 기판 상에 순차적으로 적층된 게이트 절연층, 층간 절연층, 비아 절연층 및 화소 정의막을 포함하며,
상기 절연 구조의 적어도 일부는 상기 인캡슐레이션 층과 함께 상기 안테나 전극층의 상기 유전층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
13. 위 10에 있어서, 상기 터치 센싱 구조는 상기 인캡슐레이션 층의 중앙부에 배치되며, 상기 안테나 전극층은 상기 인캡슐레이션 층의 주변부에 배치되는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 화상 표시 장치는 디스플레이 패널 상에 안테나 및 터치 센서 구조를 함께 적층하여 향상된 공간 효율성을 구현할 수 있다.
상기 안테나는 상기 디스플레이 패널에 포함된 절연 구조 또는 디스플레이 패널의 인캡슐레이션 층을 유전층으로 활용할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 패널에 포함된 화소 전극 및/또는 박막 트랜지스터(TFT)의 전극 구조를 상기 안테나의 그라운드 전극으로 활용할 수 있다. 따라서, 별도의 유전층, 그라운드 전극 형성 없이 안테나 구동을 구현할 수 있다. 공간 효율성이 보다 향상되며 디스플레이 패널의 소정의 구동 특성을 변화시키지 않으면서 안테나 구동을 확보할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 안테나의 방사 패턴은 상기 터치 센서 구조의 전극들과 동일 층 또는 동일 레벨 상에 함께 형성될 수 있다. 따라서, 상기 안테나 및 터치 센서 구조 사이의 신호 교란 및 임피던스 미스매칭을 방지하며 전체 화상 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 도시한 부분 확대 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나의 패턴 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 안테나의 패턴 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 패널 상에 적층된 안테나 및 터치 센서 구조를 포함하며, 향상된 공간 효율성 및 동작 신뢰성을 갖는 화상 표시 장치를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 화상 표시 장치는 디스플레이 패널(100) 및 디스플레이 패널(100) 상에 적층된 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)를 포함한다.
디스플레이 패널(100)은 예를 들면, 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 장치 또는 액정 표시 장치(LCD)와 같은 디스플레이 장치의 박막 트랜지스터 어레이(TFT array) 기판 또는 백-플레인(Back-Plane) 기판을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(100)의 구조 및 구성에 대해서는 도 2를 참조로 보다 상세히 후술한다.
디스플레이 패널(100) 상에는 인캡슐레이션 층(190)이 배치될 수 있다. 인캡슐레이션 층(190)은 무기 절연 물질, 유기 절연 물질 또는 유-무기 하이브리드 필름을 포함할 수 있다. 인캡슐레이션 층(190)은 디스플레이 패널(100)에 포함되는 박막 트랜지스터(TFT), 전극 및 표시층을 보호하는 밀봉층으로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 인캡슐레이션 층(190)은 디스플레이 패널(100)에 포함된 구성 또는 부재로서 함께 제조될 수 있다.
인캡슐레이션 층(190) 상에는 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)가 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)는 동일 층 또는 동일 레벨 상에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)는 인캡슐레이션 층(190) 상에 직접 형성될 수 있다.
안테나 패턴(200)은 안테나 전극층(210) 및 안테나 전극층(210) 상에 형성된 캡핑층(250)을 포함할 수 있다.
터치 센서 구조(300)는 제1 센싱 전극(320), 제2 센싱 전극(330), 절연 패턴(340) 및 브릿지 전극(310)을 포함할 수 있다.
터치 센서 구조(300)는 화상 표시 장치의 중앙부를 포함하는 표시 영역 또는 활성 영역 내에 배치될 수 있다. 안테나 패턴(200)은 상기 표시 영역 또는 활성 영역의 주변 영역 내에 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 주변 영역은 화상 표시 장치의 비표시 영역 또는 베젤 영역에 해당될 수 있다. 상기 주변 영역을 활용하여 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)를 동일 레벨 상에 배치하므로, 화상 표시 장치의 두께를 줄이면서 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)가 동일 평면 상에서 수평적으로 배치되므로, 안테나 전극층(210) 및 센싱 전극들(320, 330) 사이의 신호 간섭, 기생 커패시턴스 발생을 억제할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 전극층(210) 및 브릿지 전극(310)은 동일한 물질을 포함하며, 동일한 패터닝 공정을 통해 함께 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(210) 및 브릿지 전극(310)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금과 같은 저저항 금속막으로부터 동일한 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(200)의 캡핑층(250) 및 터치 센서 구조(300)의 센싱 전극들(320, 330)은 동일한 물질을 포함하며, 동일한 패터닝 공정을 통해 함께 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 캡핑층(250) 및 센싱 전극들(320, 330)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 금속 산화물을 포함하는 도전막으로부터 동일한 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
상대적으로 내부식, 내산화성이 향상된 투명 금속 산화물을 포함하는 캡핑층(250)은 안테나 전극층(210)의 일부(예를 들면, 패드부)를 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치 제조 공정 중 외부 공기, 수분에 노출될 수 있는 상기 패드부의 기계적, 화학적 안정성이 향상될 수 있다.
또한, 캡핑층(250)을 센싱 전극들(320, 330)과 동일한 물질, 공정을 통해 형성하므로, 공정 용이성 및 경제성이 향상될 수 있다.
안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)의 구조 및 구성에 대해서는 각각 도 3 및 도 5를 참조로 보다 상세히 후술한다.
인캡슐레이션 층(190) 상에는 안테나 패턴(200) 및 터치 센서 구조(300)를 함께 덮는 패시베이션 층(350)이 형성될 수 있다.
패시베이션 층(350) 상에는 순차적으로 편광층(370) 및 커버 윈도우(380)가 적층될 수 있다.
편광층(370)은 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다. 상기 코팅형 편광자는 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포함할 수 있다. 이 경우, 편광층(370)은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 상기 편광판은 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 편광층(370)은 점접착층(360)을 통해 패시베이션 층(350) 상에 적층될 수 있다. 점접착층(360)은 예를 들면, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름을 포함할 수 있다.
커버 윈도우(380)는 글래스 또는 유연성 수지 물질을 포함하는 하드 코팅 필름을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 커버 윈도우의 저면의 주변부 상에 차광 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 차광 패턴은 예를 들면 컬러 인쇄 패턴을 포함할 수 있으며, 상기 차광 패턴에 의해 화상 표시 장치의 베젤 영역 혹은 비표시 영역이 정의될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상술한 바와 같이, 안테나 패턴(200)은 상기 베젤 영역 내(예를 들면, 상기 차광 패턴 아래)에 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 A 영역을 도시한 부분 확대 단면도이다. 예를 들면, 도 2는 디스플레이 패널(100)에 포함된 박막 트랜지스터를 포함하는 전극 구조 및 안테나 전극층(210)의 배치를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 디스플레이 패널(100)은 패널 기판(110) 상에 배치된 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 및 표시 구조물을 포함할 수 있다. 상기 박막트랜지스터 어레이는 복수의 박막 트랜지터들이 배열되어 형성될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 활성층(120), 게이트 전극(135), 소스 전극(145) 및 드레인 전극(147)을 포함할 수 있다. 상기 표시 구조물은 화소 전극(165), 표시 층(180) 및 대향 전극(185)을 포함할 수 있다.
패널 기판(110)은 글래스, 또는 폴리이미드와 같은 유연성 수지 물질을 포함할 수 있다. 활성층(120)은 비정질 폴리실리콘 또는 산화물 반도체(예를 들면, 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO) 또는 인듐-주석-갈륨 산화물(IGTO) 등)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패널 기판(110) 상에는 금속 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물과 같은 무기 절연 물질을 포함하는 배리어 층이 형성될 수 있으며, 상기 배리어 층 상에 활성층(120)이 형성될 수 있다.
패널 기판(110) 상에 활성층(120)을 덮는 게이트 절연층(130)이 형성되며, 게이트 전극(135)은 게이트 절연층(130) 상에 형성될 수 있다. 게이트 절연층(130)은 금속 산화물, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
게이트 절연층(130) 상에는 게이트 전극(135)을 덮는 층간 절연층(140)이 형성될 수 있다. 소스 전극(145) 및 드레인 전극(147)은 층간 절연층(140) 및 게이트 절연층(130)을 관통하여 활성층(120)과 접촉할 수 있다. 소스 전극(145) 및 드레인 전극(147)은 게이트 전극(135)을 사이에 두고 활성층(120)의 양 측부와 접촉할 수 있다.
층간 절연층(140) 상에는 소스 전극(145) 및 드레인 전극(147)을 덮는 비아(via) 절연층(150)이 형성될 수 있다. 화소 전극(165)은 비아 절연층(150)을 관통하는 비아 부(160)를 통해 드레인 전극(147)과 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 전극(165)은 및 비아 부(160)는 서로 일체로 연결된 단일 부재일 수 있다.
화소 전극(165)은 예를 들면, 상기 화상 표시 장치의 애노드(anode)로 제공될 수 있다. 화소 전극(165)은 화상 표시 장치의 각 화소마다 개별적으로 제공될 수 있다.
비아 절연층(150) 상에는 화소 정의막(170)이 형성되어 화소 전극(165)의 상면을 적어도 부분적으로 노출시킬 수 있다. 노출된 화소 전극(165)의 상기 상면 상에 표시층(180)이 형성될 수 있다.
표시층(180)은 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 화상 표시 장치는 유기 발광 다이오드(OLED) 표시 장치로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 표시층(180)은 정공 수송층 또는 전자 수송층을 더 포함할 수 있으며, 상기 유기 발광층은 상기 정공 수송층 및 상기 전자 수송층 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 표시층(180)은 액정층을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 화상 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD) 장치로 제공될 수 있다.
화소 정의막(170) 상에는 표시층(180)을 덮는 대향 전극(185)이 배치될 수 있다. 대향 전극(185)은 예를 들면, 상기 화상 표시 장치의 캐소드(cathode)로 제공될 수 있다. 또한, 대향 전극(185)은 복수의 화소들에 대해 연속적으로 제공되는 공통 전극으로 형성될 수도 있다.
대향 전극(185) 상에는 인캡슐레이션 층(190)이 배치되며, 인캡슐레이션 층(190) 상에는 안테나 전극층(210)이 배치될 수 있다.
게이트 전극(135), 소스 전극(145), 드레인 전극(147) 및 화소 전극(165)은 각각 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn) 또는 이들의 합금과 같은 저저항 금속을 포함할 수 있다.
대향 전극(185)은 화상 표시 장치의 투과도 향상을 위해 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 금속 산화물을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널(100)에 포함된 전극 구조가 안테나 패턴(200) 또는 안테나 전극층(210)의 그라운드 층으로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(210)은 상기 화상 표시 장치의 높이 방향 또는 두께 방향으로 디스플레이 패널(100)에 포함된 소스 전극(145), 게이트 전극(135), 드레인 전극(147) 및 화소 전극(165) 중 적어도 하나와 중첩될 수 있다. 이에 따라, 소스 전극(145), 게이트 전극(135), 드레인 전극(147) 및 화소 전극(165) 중 적어도 하나가 안테나 전극층(210)의 그라운드 층으로 제공될 수 있다,
일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(210)은 화소 전극(165)과 중첩될 수 있으며, 이에 따라 화소 전극(165)이 실질적으로 안테나 전극층(210)의 그라운드 층으로 제공될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 인캡슐레이션 층(190)이 안테나 전극층(210)의 유전층으로 제공될 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(100)에 포함된 적어도 하나의 절연층이 상기 유전층으로 함께 제공될 수 있다.
예를 들면, 화소 정의막(170), 비아 절연층(150) 및/또는 층간 절연층(140)이 상기 유전층으로 함께 제공될 수 있다. 화소 정의막(170), 비아 절연층(150) 및 층간 절연층(140)은 각각 아크릴계, 실록산계, 폴리이미드계 수지 물질과 같은 유기 절연 물질, 또는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 디스플레이 패널(100)의 절연 구조 및 전극 구조를 각각 안테나 패턴(200)의 유전층 및 그라운드 층으로 활용함에 따라 별도 안테나 유전층 및 안테나 그라운드의 삽입 또는 형성 없이 안테나 구동/방사를 구현할 수 있다. 따라서, 상기 안테나 그라운드 층에 의한 디스플레이 패널(100)에서의 동작 간섭을 방지하면서 화상 표시 장치의 두께를 감소시킬 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나의 패턴 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 예를 들면, 인캡슐레이션 층(190) 상에 안테나 전극층(210)을 포함하는 안테나 패턴(200)이 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나 패턴들(200)이 인캡슐레이션 층(190) 상에 배열될 수 있다.
안테나 전극층(210)은 방사 전극(212), 전송 선로(220) 및 패드(230)를 포함할 수 있다. 패드(230)는 신호 패드(232) 및 그라운드 패드(234)를 포함할 수 있다.
방사 전극(212)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(220)는 방사 전극(212)의 중앙부로부터 연장되어 신호 패드(232)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(220)는 방사 전극(212)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 신호 패드(232)를 사이에 두고 한 쌍의 그라운드 패드들(234)이 배치될 수 있다. 그라운드 패드들(234)은 신호 패드(232) 및 전송 선로(234)와 전기적으로 분리될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 안테나 전극층(210)은 디스플레이 패널(100)에 포함된 전극 구조와 평면 방향에서 중첩될 수 있다. 예를 들면, 안테나 전극층(210)의 방사 전극(212)은 디스플레이 패널(100)에 포함된 상기 전극 구조와 전체적으로 중첩될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 캡핑층(250)이 신호 패드(232) 상에 형성될 수 있다. 캡핑층(250)은 상대적으로 화학적으로 안정한 투명 금속 산화물을 포함할 수 있다. 따라서, 신호 패드(232)가 외부 공기에 노출될 경우 발생하는 부식, 산화를 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 캡핑층(250)은 그라운드 패드(234) 상에도 형성될 수 있다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 안테나의 패턴 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 메쉬 구조의 더미 패턴(245)이 방사 전극(212) 주변에 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 전극(212) 역시 더미 패턴(245)과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 방사 전극(212)의 테두리를 따라 형성된 분리 영역(240)에 의해 방사 전극(212) 및 더미 패턴(245)이 서로 분리 및 절연될 수 있다.
방사 전극(212) 및 더미 패턴(245)을 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함하도록 형성함으로써, 안테나 전극층(210)의 투과율을 향상시키면서 패턴 형상의 차이에 따른 방사 전극(212)의 시인을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(212)으로부터 분기되는 전송 선로(220) 역시 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 패드(230)는 신호 속도 향상 및 저항 감소를 위해 속이 찬(solid) 패턴 구조를 가질 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 5에 표시된 I-I' 라인을 따라 절단된 단면도가 도 1에서 터치 센서 구조(300)로 포함되어 있다. 설명의 편의를 위해 도 5에서는 절연 패턴(340)의 도시는 생략되었다.
도 5를 참조하면, 제1 센싱 전극들(320)은 예를 들면, 행 방향(예를 들면, X 방향)을 따라 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들(330)은 예를 들면, 열 방향(예를 들면, Y 방향)을 따라 배열될 수 있다.
상기 열 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(330)은 이음부(335)를 통해 서로 연결될 수 있다. 이음부(335)는 제2 센싱 전극들(330)과 일체로 연결된 단일 부재로 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제2 센싱 전극들(330)이 서로 전기적으로 연결되어 제2 센싱 전극 열을 형성할 수 있다. 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들은 상기 행 방향을 따라 배열될 수 있다.
제1 센싱 전극들(320)은 각각 물리적으로 분리된 섬(island) 타입의 단위 전극 형상을 가질 수 있다. 이음부(335)를 사이에 두고 서로 마주보는 제1 센싱 전극들(320)은 콘택(325)을 통해 브릿지 전극(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 콘택(325)은 절연 패턴(340)을 관통하며 이웃하는 제1 센싱 전극들(320)을 연결시킬 수 있다.
이에 따라, 복수의 제1 센싱 전극들(320)이 상기 행 방향으로 서로 연결되어 제1 센싱 전극 행이 정의될 수 있다. 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 상기 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 일부 실시예들에 있어서, 브릿지 전극(310)은 안테나 전극층(210)과 동일 도전막(예를 들면, 금속막)으로부터 패터닝되어 형성되며, 센싱 전극들(320, 330)은 캡핑층(250)과 동일 도전막(예를 들면, 투명 금속 산화막)으로부터 패터닝되어 형성될 수 있다.
따라서, 안테나 패턴(200) 및 터치 센싱 구조(300)를 실질적으로 동일한 공정을 통해 동일 레벨 상에 형성할 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 패널의 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6을 참조하면, 데이터 라인(145a) 및 스캔 라인(135a)이 서로 교차하는 방향으로 연장할 수 있다. 서로 교차하는 복수의 데이터 라인들(145a) 및 스캔 라인들(135a)에 의해 화상 표시 장치의 복수의 화소들이 정의될 수 있다, 또한, 각 화소 내에 박막 트랜지스터가 배열될 수 있다.
게이트 전극(135)은 스캔 라인(135a)으로부터 분기되어 활성층(120) 위로 돌출될 수 있다. 소스 전극(145)은 데이터 라인(145a)으로부터 분기되어 활성층(120)의 일 측부 위로 돌출될 수 있다.
드레인 전극(147)은 게이트 전극(135)을 사이에 두고 소스 전극(145)과 마주보도록 배치될 수 있다. 소스 전극(145) 및 드레인 전극(147)은 활성층(120)의 양 측부와 접촉할 수 있다.
화소 전극(165)은 비아부(160)를 통해 드레인 전극(147)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2를 참조로 설명한 바와 같이, 소스 전극(145), 게이트 전극(135), 드레인 전극(147) 및/또는 화소 전극(165)은 안테나 패턴(200) 또는 안테나 전극층(210)의 그라운드 층으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 전극층(210)의 방사 전극(212)은 평면 방향에서 화소 전극(165)과 전체적으로 중첩될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 전극층(210)의 전송 선로(220) 및 패드(230)는 소스 전극(145), 게이트 전극(135) 및/또는 드레인 전극(147)과 평면 방향에서 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
예를 들면, 저저항 금속을 포함하는 소스 전극(145), 게이트 전극(135), 드레인 전극(147) 및 화소 전극(145)에 의해 정의되는 전극 영역과 안테나 전극층(210)을 평면 방향에서 중첩되도록 배치함으로써, 안테나 전극층(210)으로부터 발생하는 방사 노이즈를 효율적으로 제거 또는 차폐할 수 있다.
100: 디스플레이 패널 110: 패널 기판
120: 활성층 130: 게이트 절연층
135: 게이트 전극 140: 층간 절연층
145: 소스 전극 147: 드레인 전극
150: 비아 절연층 160: 화소 전극
190: 인캡슐레이션 층 200: 안테나 패턴
210: 안테나 전극층 250: 캡핑층
300: 터치 센서 구조 310: 브릿지 전극
320: 제1 센싱 전극 330: 제2 센싱 전극
340: 절연 패턴 360: 점접착층
370: 편광층 380: 커버 윈도우

Claims (13)

  1. 패널 기판, 및 상기 패널 기판 상에 적층된 전극 구조 및 절연 구조를 포함하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 상에 배치되는 터치 센싱 구조;
    상기 디스플레이 패널 상에서 상기 터치 센싱 구조와 동일 레벨에 배치되며, 상기 디스플레이 패널의 상기 전극 구조와 두께 방향으로 적어도 부분적으로 중첩되는 안테나 전극층; 및
    상기 안테나 전극층의 일부 상에만 배치되는 도전성 캡핑층을 포함하는, 화상 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전극 구조는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 화소 전극을 포함하는, 화상 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 전극 구조는 상기 안테나 전극층의 그라운드 층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 안테나 전극층은 방사 전극을 포함하며, 상기 방사 전극은 평면 방향에서 상기 화소 전극과 전체적으로 중첩되는, 화상 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 센싱 구조는,
    서로 교차하는 방향으로 배열된 복수의 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들; 및
    이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극을 포함하는, 화상 표시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 안테나 전극층 및 상기 브릿지 전극은 동일 레벨에 위치하며 동일한 금속을 포함하는, 화상 표시 장치.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 캡핑층은 상기 제1 센싱 전극들 및 상기 제2 센싱 전극들과 동일한 레벨에 위치하며, 동일한 투명 금속 산화물을 포함하는, 화상 표시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 안테나 전극층은 방사 전극, 상기 방사 전극으로부터 분기되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 일단부에 연결된 신호 패드를 포함하며,
    상기 캡핑층은 상기 신호 패드 상에 배치되는, 화상 표시 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 신호 패드 주변에서 상기 신호 패드 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리된 그라운드 패드를 더 포함하는, 화상 표시 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 디스플레이 패널 및 상기 안테나 전극층 사이에 배치된 인캡슐레이션 층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 인캡슐레이션 층은 상기 안테나 전극층의 유전층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 상기 절연 구조는 상기 패널 기판 상에 순차적으로 적층된 게이트 절연층, 층간 절연층, 비아 절연층 및 화소 정의막을 포함하며,
    상기 절연 구조의 적어도 일부는 상기 인캡슐레이션 층과 함께 상기 안테나 전극층의 유전층으로 제공되는, 화상 표시 장치.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 터치 센싱 구조는 상기 인캡슐레이션 층의 중앙부에 배치되며, 상기 안테나 전극층은 상기 인캡슐레이션 층의 주변부에 배치되는, 화상 표시 장치.
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