KR102262747B1 - 터치 센서-안테나 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

터치 센서-안테나 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들의 터치 센서-안테나 모듈은 활성 영역 및 본딩 영역을 포함하는 기재층, 및 상기 기재층 상에 배치되는 터치 센서 전극층, 방사 전극 및 안테나 패드를 포함한다. 상기 터치 센서 전극층은 활성 영역 상에 배치되는 센싱 전극들, 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들, 및 트레이스들의 말단부와 연결되며 본딩 영역 상에 배치되는 터치 센서 패드들을 포함한다. 안테나 패드는 상기 방사 전극과 전기적으로 연결되며 터치 패드들과 함께 본딩 영역 상에 배치된다.

Description

터치 센서-안테나 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{TOUCH SENSOR-ANTENNA MODULE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 터치 센서-안테나 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 패턴 및 터치 센싱 구조를 포함하는 터치 센서-안테나 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 디스플레이 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 3G 내지 5G에 해당하는 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 디스플레이 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 디스플레이 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.
제한된 디스플레이 장치의 사이즈 및 디자인 내에서 안테나 전극 및 터치 센싱 전극을 함께 실장시키는 경우 상호 신호 간섭에 의해 안테나의 바람직한 게인 특성이 저하될 수 있으며, 터치 센서의 해상도 역시 열화될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치의 제한된 사이즈 및 디자인 내에서 안테나 및 터치 센서 각각의 제어를 위한 집적 회로 칩 본딩이 용이하게 구현되지 않을 수 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 신호 송수신 신뢰성 및 효율성을 갖는 터치 센서-안테나 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 신호 송수신 신뢰성 및 효율성을 갖는 터치 센서-안테나 모듈을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 활성 영역 및 본딩 영역을 포함하는 기재층;
상기 기재층 상에 배치되며, 상기 활성 영역 상에 배치되는 센싱 전극들; 상기 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들; 및 상기 트레이스들의 말단부와 연결되며 상기 본딩 영역 상에 배치되는 터치 센서 패드들을 포함하는 터치 센서 전극층;
상기 기재층 상에 배치되는 방사 전극; 및
상기 방사 전극과 전기적으로 연결되며 상기 터치 센서 패드들과 함께 상기 본딩 영역 상에 배치되는 안테나 패드를 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
2. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서 패드들 및 상기 안테나 패드는 상기 본딩 영역 상에서 패드 행을 형성하는, 터치 센서-안테나 모듈.
3. 위 2에 있어서, 상기 패드 행 내에 복수의 상기 안테나 패드들이 포함되며, 인접한 상기 안테나 패드들 사이에 복수의 상기 터치 센서 패드들이 배열되는, 터치 센서-안테나 모듈.
4. 위 3에 있어서, 인접하는 상기 안테나 패드들 사이의 거리는 상기 방사 전극의 공진 주파수에 해당되는 파장의 반파장 이상인, 터치 센서-안테나 모듈.
5. 위 2에 있어서, 상기 패드 행은 상기 안테나 패드 주변에 배치된 그라운드 패드를 더 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
6. 위 5에 있어서, 한쌍의 상기 그라운드 패드들이 하나의 상기 안테나 패드를 사이에 두고 마주보도록 배치되는, 터치 센서-안테나 모듈.
7. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서 패드 및 상기 안테나 패드는 동일 층 상에 위치하는, 터치 센서-안테나 모듈.
8. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패드는 상기 터치 센서 패드의 상층 레벨에 위치하는, 터치 센서-안테나 모듈.
9. 위 8에 있어서, 상기 센싱 전극들을 덮는 절연층을 더 포함하며, 상기 안테나 패드는 상기 절연층 상에 배치되는, 터치 센서-안테나 모듈.
10. 위 8에 있어서, 상기 터치 센서 패드 상에 배치된 캡핑 패턴을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
11. 위 10에 있어서, 상기 안테나 패드 상에 형성된 캡핑 층을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
12. 위 10에 있어서, 상기 캡핑 패턴은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
13. 위 1에 있어서, 상기 본딩 영역 상에서 상기 안테나 패드 및 상기 터치 센서 패드와 함께 본딩되는 연성 인쇄 회로 기판을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
14. 위 13에 있어서, 상기 연성 인쇄 회로 기판을 통해 상기 안테나 패드 및 상기 터치 센서 패드와 각각 전기적으로 연결되는 안테나 구동 집적회로 칩 및 터치 센서 구동 집적회로 칩을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 모듈.
15. 위 1에 있어서, 상기 방사 전극 및 상기 센싱 전극은 메쉬 구조를 갖는, 터치 센서-안테나 모듈.
16. 위 1에 있어서, 상기 방사 전극 및 상기 센싱 전극은 동일 층 상에 배치되는, 터치 센서-안테나 모듈.
17. 위 1 내지 16 중 어느 한 항의 터치 센서-안테나 모듈을 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 센서-안테나 모듈은 평면 방향에서 동일한 행 내에 안테나 패드 및 터치 센서 패드를 함께 포함할 수 있다. 따라서, 안테나 구동을 위한 패드 실장을 위한 별도의 영역을 할당하지 않고 단일 공정을 통해 패드들을 형성할 수 있다. 또한, 터치 센서 패드 본딩 공정을 통해 안테나 패드 본딩 공정 역시 함께 수행될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패드들 사이에는 상호 신호 간섭 및 노이즈 차폐를 위한 적절한 이격 거리가 확보되도록 복수의 터치 센서 패드들이 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패드 주변에는 그라운드 패드가 배치되어 터치 센서 패드와의 상호 간섭을 방지하고 수평 방사 특성 역시 함께 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 터치 센싱 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 및 안테나 전극의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 및 안테나 전극의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 배열을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 배열을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 터치 센서 전극층 및 안테나 전극층을 포함하며, 터치 센서 패드들 및 안테나 패드들이 본딩 영역에 함께 배치되는 터치 센서-안테나 모듈을 제공한다. 또한, 상기 터치 센서-안테나 모듈을 통해 신호 신뢰성, 신호 효율성이 향상된 디스플레이 장치가 제공된다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 터치 센싱 전극 구조를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 1에서는 트레이스들 및 패드들의 도시는 생략되었다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기재층(100) 상에 터치 센서 전극층이 배치될 수 있다. 상기 터치 센서 전극층은 센싱 전극들(110, 130)을 포함할 수 있다.
기재층(100)은 센싱 전극들(110, 130) 형성을 위한 지지층, 층간 절연층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재 층(100)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유리, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서가 삽입되는 화상 표시 장치의 층 또는 필름 부재가 기재층(100)으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함되는 인캡슐레이션 층 또는 패시베이션 층 등이 기재층(100)으로 제공될 수도 있다.
기재층(100)의 상기 상면은 활성 영역(A) 및 활성 영역(A) 주변의 주변 영역(P)을 포함할 수 있다. 센싱 전극들(110, 130)은 기재층(100)의 활성 영역(A) 상에 배열될 수 있다.
센싱 전극들(110, 130)은 활성 영역(A) 부분의 기재층(100)의 상면 상에 배치될 수 있다. 활성 영역(A) 상으로 사용자의 터치가 입력되는 경우 센싱 전극들(110, 130)에 의해 정전 용량 변화가 발생할 수 있다. 이에 따라, 물리적 터치가 전기적 신호로 변환되어 소정의 센싱 기능이 수행될 수 있다.
센싱 전극들(110, 130)은 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)을 포함할 수 있다. 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)은 서로 교차하는 방향으로 배열될 수 있다. 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)은 기재층(100)의 상면 상에서 동일 층 상에 위치할 수 있다.
예를 들면, 제1 센싱 전극들(110)은 열 방향(예를 들면, Y 방향)을 따라 배열될 수 있다. 제1 센싱 전극들(110)은 센싱 전극 연결부(115)를 통해 상기 열 방향을 따라 연결될 수 있다. 센싱 전극 연결부(115)는 제1 센싱 전극들(110)과 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다.
복수의 제1 센싱 전극들(110)이 센싱 전극 연결부(115)에 의해 연결됨에 따라 상기 열 방향으로 연장하는 센싱 채널 열이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 센싱 채널 열들이 행 방향(예를 들면, X 방향)으로 배열될 수 있다.
제2 센싱 전극들(130)은 상기 행 방향을 따라 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극(130) 각각은 이격된 섬(island) 패턴 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)은 브릿지 전극(135)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 상기 센싱 채널 열에 포함된 센싱 전극 연결부(115)를 사이에 두고 이웃하는 한 쌍의 제2 센싱 전극들(130)이 브릿지 전극(135)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기 행 방향으로 연결된 제2 센싱 전극들(130) 및 브릿지 전극(135)에 의해 센싱 채널 행이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 센싱 채널 행들이 상기 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)을 덮는 절연층(120)이 형성되며, 브릿지 전극(135)은 절연층(120)을 관통하며 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)을 연결시킬 수 있다.
제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 각각 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), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 상기 금속 또는 합금을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다.
제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 각각 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물, 은나노와이어(AgNW), 카본나노튜브(CNT), 그래핀, 전도성 고분자 등과 같은 투명 도전성 재료를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
도 1에서는 센싱 전극들(110, 130) 각각이 마름모 패턴 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 센싱 전극들(110, 130)의 형상은 패턴 밀도, 화상 표시 장치와의 광학 특성과의 정합성 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 130)은 물결 형상의 테두리를 갖도록 형성될 수도 있다.
도 1에서는 열 방향 센싱 전극들이 센싱 전극 연결부에 의해 일체로 연결되고, 행 방향 센싱 전극들이 브릿지 전극에 의해 연결되는 것으로 도시되었으나, 상기 열 방향 및 행 방향은 교차하는 다른 두 방향을 지칭하기 위해 상대적으로 사용하는 것이며 특정 방향을 한정하는 것이 아니다.
또한, 도 1에 도시된 센싱 채널 행 및 센싱 채널 열의 개수, 및 이에 포함된 센싱 전극들의 개수는 설명의 편의를 위해 일부만을 도시한 것이며, 활성 영역(A)의 면적에 따라 확장될 수 있다.
주변 영역(P)은 활성 영역(A)의 둘레 주변의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 활성 영역(A)의 둘레를 감싸는 영역을 상기 주변 영역으로 정의할 수 있다.
상기 터치 센서 전극층은 트레이스들(140) 및 터치 센서 패드들(150)(도 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
트레이스들(140)은 각 센싱 채널 행 및 센싱 채널 열로부터 분기되어 주변 영역(P) 상에서 연장될 수 있다. 트레이스들(140)은 상기 센싱 채널 열로부터 분기되는 제1 트레이스들(142) 및 상기 센싱 채널 행으로부터 분기되는 제2 트레이스들(144)을 포함할 수 있다. 트레이스들(140)은 센싱 전극들(110, 130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 도전 물질 및/또는 적층 구조를 포함할 수 있다.
트레이스들(140)은 주변 영역(P) 상에서 연장하며 본딩 영역(P)에서 집합될 수 있다. 본딩 영역(P) 내에는 트레이스들(140)의 말단부들과 연결되는 터치 센서 패드들(150)이 배치될 수 있다.
본딩 영역(P) 상에서 터치 센서 패드들(150) 및 안테나 패드(160)(도 3 참조)가 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(200)과 같은 회로 연결 구조와 본딩될 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(200) 상에는 터치 센서 구동 집적 회로(IC) 칩(210) 및 안테나 구동 IC 칩(220)이 배치될 수 있다.
연성 인쇄 회로 기판(200)을 통해 터치 센서 구동 IC 칩(210) 및 터치 센서 패드(150)의 전기적 연결이 구현되며, 안테나 구동 IC 칩(220) 및 안테나 패드(160)의 전기적 연결이 구현될 수 있다. 이에 따라, 하나의 연성 회로 기판(200)을 통해 안테나 급전 및 터치 센싱 신호 전달이 함께 수행될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 센싱 전극들(110, 130)은 상호 정전용량(Mutual Capacitance) 방식에 따라 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130)은 자기 정전용량(Self Capacitance) 방식에 따라 배열될 수도 있다. 이 경우, 각 센싱 전극들(110, 130)은 독립된 섬 패턴 형상을 가질 수 있으며, 트레이스들(140)은 각각의 섬 패턴 형상을 갖는 센싱 전극들(110, 130)로부터 분기될 수 있다. 또한, 센싱 전극 연결부(115) 및 브릿지 전극(135)은 생략될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 및 안테나 전극의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이, 본딩 영역(B) 내에 터치 센서 패드들(150)이 트레이스들(140)의 말단부와 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 본딩 영역(B) 내에 안테나 패드들(160)이 터치 센서 패드들(150)과 함께 배열될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 패드들(160) 및 터치 센서 패드들(150)은 평면 방향에서 함께 패드 행을 정의할 수 있다. 예를 들면, 하나의 패드 행 내에서 복수의 터치 센서 패드들(150) 및 안테나 패드들(160)이 랜덤하게 또는 규칙적으로 반복 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 패드 행 내에 복수의 안테나 패드들(160)이 포함되며, 인접한 안테나 패드들(160) 사이에 복수의 터치 센서 패드들(150)이 배열될 수 있다.
인접한 안테나 패드들(160) 사이에는 안테나 패턴들 사이의 상호 방사 간섭을 억제하기 위한 이격 거리를 고려하여 터치 센서 패드들(150) 이 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 인접한 안테나 패드들(160) 사이의 거리(예를 들면, 안테나 패드(160)의 중심 라인 사이의 거리)는 공진 주파수에 해당되는 파장의 반파장(λ/2) 이상일 수 있다.
안테나 패턴은 안테나 패드(160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 안테나 패턴은 방사 전극(165) 및 전송 선로(162)를 포함할 수 있다.
전송 선로(162)는 방사 전극(165)으로부터 분기되어 연장하며 안테나 패드(160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(162)는 방사 전극(165)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 제공될 수 있다.
방사 전극(165) 및/또는 전송 선로(162)는 상술한 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(165) 및/또는 전송 선로(162)는 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다. 또한, 센싱 전극들(110, 130) 역시 상기 메쉬 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 터치 센서-안테나 모듈의 투과율이 향상될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)는 신호 저항 또는 채널 저항 감소를 위해 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안테나 패턴은 안테나 패드들(160)보다 상부 층 또는 상부 레벨에 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 안테나 패턴은 절연층(120) 상에 배치되며, 전송 선로(162)는 절연층(120)을 관통하는 콘택을 통해 안테나 패드(160)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 안테나 패턴은 안테나 패드들(160)과 동일 층 또는 동일 레벨에 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 안테나 패턴 및 안테나 패드들(160)은 함께 절연층(120) 상에 위치할 수 있다.
예를 들면, 방사 전극(165)은 도 1에 도시된 활성 영역(A) 및 본딩 영역(B) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 방사 전극(165)은 절연층(120) 상에 형성되어 센싱 전극들(110, 130)의 상층 레벨에 위치할 수 있다. 따라서, 방사 전극(165)에서의 안테나 방사가 센싱 전극들(110, 130)에 의해 차폐되거나 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 패턴 또는 방사 전극(165)은 센싱 전극들(110, 130)과 동일 층 또는 동일 레벨에 위치할 수도 있다. 이 경우, 예를 들면, 전송 선로(162)를 트레이스들(140)과 동일 평면에서 서로 교차하지 않도록 배열할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본딩 영역(B) 내에서 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)를 함께 배열하여 하나의 영역 상에서 터치 센서 구동 IC 칩(210) 및 안테나 구동 IC 칩(220)의 본딩 공정이 함께 수행될 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 및 안테나 전극의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 안테나 패드(160) 주변에는 그라운드 패드(162)가 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 한 쌍의 그라운드 패드들(162)이 안테나 패드(160)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드(162)는 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)와 이격되며, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)와 함께 본딩 영역(B)에서 상기 패드 행 내에 포함될 수 있다.
그라운드 패드들(162)이 안테나 패드(160) 주변에 배치됨에 따라, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150) 사이의 상호 간섭 및 노이즈가 차폐될 수 있다. 또한, 그라운드 패드들(162)이 배치되어 방사 전극(165)을 통한 수직 방사와 함께 수평 방사가 함께 구현될 수도 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 배열을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)는 동일 층 또는 동일 레벨에 위치할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)는 기재층(100)의 상면 상에 함께 배열될 수 있다.
이 경우, 절연층(120)이 안테나 패드(150)를 적어도 부분적으로 덮을 수 있으며, 상기 안테나 패턴은 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 안테나 패턴의 전송 선로(162)는 절연층(120)을 관통하는 콘택을 통해 안테나 패드(160)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 모듈의 패드 배열을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 안테나 패드(160)는 터치 센서 패드(150)보다 상층 레벨에 위치할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 패드(150)는 기재층(100)의 상면 상에 배치되며, 안테나 패드(160)는 절연층(120) 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 센서 패드(150) 상에는 캡핑 패턴(155)이 형성될 수 있다. 캡핑 패턴(155)에 의해 상층 레벨에 위치하는 안테나 패드(160)와의 단차가 감소 또는 제거되어 연성 인쇄 회로 기판(200)의 본딩 신뢰성이 향상될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패드(160) 상에도 캡핑 층(170)이 형성될 수 있다. 캡핑 층(170)은 캡핑 패턴(155)과 동일한 도전층으로부터 실질적으로 동일한 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
캡핑 층(170)은 안테나 패드(160)의 상면 및 측벽 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 캡핑 패턴(155) 역시 터치 센서 패드(150)의 상면 및 측벽을 함께 덮을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 캡핑 패턴(155) 또는 캡핑 층(170)은 ITO, IZO와 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 센서 패드(150) 및 안테나 패드(160)의 외부 공기에 의한 산화, 부식이 방지될 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 7은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 장치(300)는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 표시 영역(310)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다. 주변 영역(320)은 상술한 터치 센서-안테나 모듈의 주변 영역(P)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 터치 센서-안테나 모듈은 디스플레이 장치(300)의 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)에 걸쳐 배치되며, 센싱 전극들(110, 130)은 표시 영역(310) 내에 배열될 수 있다.
상기 터치 센서-안테나 모듈의 패드들(150, 160)은 주변 영역(320)에 배치되며, 주변 영역(320)에는 구동 IC 칩들(210, 220)이 함께 배치될 수 있다. 패드들(150, 160)을 주변 영역(320) 내에서 구동 IC 칩(210, 220)과 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다. 또한, 안테나 패드(160) 및 터치 센서 패드(150)를 함께 하나의 패드 행 내에 배열함으로써, 구동 IC 칩(210, 220)의 실장 공간을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴에 포함된 방사 전극(165)의 적어도 일부는 표시 영역(310) 내에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 메쉬 구조를 활용하여 방사 전극들(165)의 시인성을 감소시킬 수 있다.
100: 기재층 110: 제1 센싱 전극
115: 센싱 전극 연결부 130: 제2 센싱 전극
135: 브릿지 전극 140: 트레이스
150: 터치 센서 패드 160: 안테나 패드
162: 전송 선로 165: 방사 전극

Claims (17)

  1. 활성 영역 및 본딩 영역을 포함하는 기재층;
    상기 기재층 상에 배치되며,
    상기 활성 영역 상에 배치되는 센싱 전극들;
    상기 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들; 및
    상기 트레이스들의 말단부와 연결되며 상기 본딩 영역 상에 배치되는 터치 센서 패드들을 포함하는 터치 센서 전극층;
    상기 기재층 상에서 상기 활성 영역 및 상기 본딩 영역 사이에 배치되는 방사 전극;
    상기 방사 전극과 전기적으로 연결되며 상기 터치 센서 패드들과 함께 상기 본딩 영역 상에서 패드 행을 형성하는 안테나 패드; 및
    상기 방사 전극으로부터 일 직선 형태로 연장하며 상기 안테나 패드 및 상기 방사 전극을 연결시키는 전송 선로를 포함하고,
    상기 방사 전극 및 상기 전송 선로에 의해 하나의 안테나 패턴이 정의되며, 상기 안테나 패턴은 상기 기재층의 측부들 중 상기 패드 행이 위치한 일 측부 상에만 배치되는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 패드 행 내에 복수의 상기 안테나 패드들이 포함되며,
    인접한 상기 안테나 패드들 사이에 복수의 상기 터치 센서 패드들이 배열되는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서, 인접하는 상기 안테나 패드들 사이의 거리는 상기 방사 전극의 공진 주파수에 해당되는 파장의 반파장 이상인, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 패드 행은 상기 안테나 패드 주변에 배치된 그라운드 패드를 더 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서, 한쌍의 상기 그라운드 패드들이 하나의 상기 안테나 패드를 사이에 두고 마주보도록 배치되는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 센서 패드 및 상기 안테나 패드는 동일 층 상에 위치하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패드는 상기 터치 센서 패드의 상층 레벨에 위치하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 센싱 전극들을 덮는 절연층을 더 포함하며,
    상기 안테나 패드는 상기 절연층 상에 배치되는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 터치 센서 패드 상에 배치된 캡핑 패턴을 더 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 안테나 패드 상에 형성된 캡핑 층을 더 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 캡핑 패턴은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 본딩 영역 상에서 상기 안테나 패드 및 상기 터치 센서 패드와 함께 본딩되는 연성 인쇄 회로 기판을 더 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 연성 인쇄 회로 기판을 통해 상기 안테나 패드 및 상기 터치 센서 패드와 각각 전기적으로 연결되는 안테나 구동 집적회로 칩 및 터치 센서 구동 집적회로 칩을 더 포함하는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 전극 및 상기 센싱 전극은 메쉬 구조를 갖는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 전극 및 상기 센싱 전극은 동일 층 상에 배치되는, 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈.
  17. 청구항 1 및 3 내지 16 중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는 안테나 모듈을 포함하는, 디스플레이 장치.
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