KR20210103734A - 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 삽입 전극 구조체는 터치 센싱 영역 및 터치 센싱-안테나 영역을 포함하는 기재층, 기재층의 터치 센싱 영역 및 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되는 센싱 전극들, 및 기재층의 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며 센싱 전극들의 배열 방향과 기울어지게 배향된 방사 전극을 포함하는 안테나 패턴을 포함한다. 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하며 모아레 현상이 억제된 화상 표시 장치가 제공된다.

Description

안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{ANTENNA-INSERTED ELECTRODE STRUCTURE AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 패턴 및 센싱 전극을 포함하는 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 표시 장치와 함께 터치 센서가 결합되어 화상 표시 장치 에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력가능한 전자 기기들이 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 PC 형태 등과 같은 다양한 형태로 개발되고 있다.
또한, 상기 화상 표시 장치가 스마트 폰과 같은 통신 기기와 결합되고 있다. 예를 들면, 3G 내지 5G 범위 또는 그 이상의 고주파 통신 구현을 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 실장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 터치 센서 및 안테나가 하나의 화상 표시 장치 내에 실장되는 경우, 제한된 공간 내에 다수의 전극들을 삽입하기 위한 디자인 설계가 필요하다. 예를 들면, 터치 센싱 전극들과 안테나의 방사 전극을 함께 형성하는 경우, 소정의 방사 특성을 확보하기 위한 원하는 형상대로 방사 전극을 형성하는 것이 용이하지 않다.
또한, 상기 터치 센싱 전극들이 화상 표시 장치의 화소 구조와 중첩됩에 따라 모아레 현상과 같은 광학적 현상에 의해 화상 표시 장치의 이미지 품질이 저하될 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 최근 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있다. 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있다. 그러나, 이미지 품질을 고려하면서 안테나 및 터치 센서를 함께 효율적으로 배치시킨 화상 표시 장치를 개시하고 있지 않다.
한국 공개특허 제2014-0092366호 한국공개특허 제2013-0095451호
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 공간 효율성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 공간 효율성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 터치 센싱 영역 및 터치 센싱-안테나 영역을 포함하는 기재층; 상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 및 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되는 센싱 전극들; 및 상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며 상기 센싱 전극들의 배열 방향과 기울어지게 배향된 방사 전극을 포함하는 안테나 패턴을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
2. 위 1에 있어서, 상기 센싱 전극들은 상기 기재층의 상면에 평행한 제1 방향을 따라 배열된 제1 센싱 전극들 및 상기 기재층의 상기 상면에 평행하며 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 배열된 제2 센싱 전극들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
3. 위 2에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 방사 전극은 서로 교차하는 제1 전극 라인들 및 제2 전극 라인들을 포함하는 메쉬 구조체로부터 형성되며,
상기 메쉬 구조체는 상기 제1 전극 라인들 및 상기 제2 전극 라인들이 교차하여 정의된 단위 셀들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
4. 위 3에 있어서, 상기 각 단위 셀은 다각형 형상을 가지며, 상기 단위 셀의 대각선은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 경사진, 안테나 삽입 전극 구조체.
5. 위 3에 있어서, 상기 방사 전극의 테두리는 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인의 연장 방향을 따라 연장하는 연속적인 직선 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
6. 위 3에 있어서, 상기 센싱 전극들의 테두리는 상기 제1 전극 라인들 또는 상기 제2 전극 라인들이 절단되어 형성된 돌출부들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
7. 위 3에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 메쉬 구조체로부터 형성되며 상기 방사 전극과 일체로 연결된 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부와 연결된 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
8. 위 7에 있어서, 상기 전송 선로는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대해 경사지게 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
9. 위 2에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들을 상기 제1 방향을 따라 일체로 연결시키는 연결부들 및 상기 제2 센싱 전극들을 상기 제2 방향을 따라 서로 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
10. 위 1에 있어서, 상기 터치 센싱 영역 내에 배열된 센싱 전극들은 상기 터치 센싱-안테나 내에 배열되며 상기 방사 전극과 인접한 센싱 전극들과 다른 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
11. 위 10에 있어서, 상기 방사 전극과 인접한 센싱 전극들은 상기 터치 센싱 영역 내에 배열된 센싱 전극들의 형상이 상기 방사 전극에 의해 절단되거나 부분적으로 제거된 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
12. 위 1에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 안테나 패턴은 동일 층 또는 동일 레벨에 위치하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
13. 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널; 및 상기 디스플레이 패널 상에 적층된 상술한 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치.
14. 위 13에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 방사 전극은 복수의 단위 셀들을 포함하는 메쉬 구조체로부터 형성되며, 상기 단위 셀들의 배열 방향 및 상기 화소들의 배열 방향은 서로 다른, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 삽입 전극 구조체에 있어서, 안테나 패턴의 방사 전극을 터치 센서의 센싱 전극들 사이에 동일 층 혹은 동일 레벨에 형성할 수 있다. 따라서, 안테나 패턴의 실장 공간의 별도 추가 없이 터치 센서와 안테나 패턴을 함께 모듈화할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 센싱 전극들 및 방사 전극은 동일한 메쉬 구조체를 공유하며, 상기 메쉬 구조체는 디스플레이 패널의 화소 격자 배열에 대해 경사진 셀 배열을 가질 수 있다. 따라서, 상기 안테나 삽입 전극 구조체 및 화소들 사이의 중첩에 따른 모아레 현상을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 패턴은 상기 메쉬 구조체에 포함된 전극 라인들과 동일한 방향으로 연장하는 테두리를 가지며, 상기 전극 라인들이 절단된 돌출부, 첨단부들이 실질적으로 제거된 심리스(seamless) 테두리를 가질 수 있다. 따라서, 원하는 주파수, 지향성을 갖는 방사 전극의 특성을 고신뢰성으로 구현할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 센싱 전극 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 안테나 패턴 및 센싱 전극의 구조 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 4 및 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 패턴 및 센싱 전극이 동일 평면 내에 함께 배열된 안테나 삽입 전극 구조체를 제공한다. 또한, 상기 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 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.
이하 도면들에서, 기재층(100)의 상면에 평행하며 서로 수직하게 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 지칭한다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 안테나 삽입 전극 구조체 또는 화상 표시 장치의 길이 방향에 해당될 수 있다. 상기 제2 방향은 안테나 삽입 전극 구조체 또는 화상 표시 장치의 너비 방향에 해당될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 센싱 전극 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2는 안테나 삽입 전극 구조체의 전극들의 배열 구조를 설명하기 위해 각 전극들은 속이 찬(solid) 패턴으로 도시하고 있다. 그러나, 도 3을 참조로 후술하는 바와 같이, 각 전극들은 메쉬 구조체일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 안테나 삽입 전극 구조체는 기재층(100), 및 기재층(100) 상에 배열된 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)을 포함할 수 있다.
기재층(100) 또는 상기 안테나 삽입 전극 구조체는 터치 센싱 영역(TR) 및 터치 센싱-안테나 영역(TAR)을 포함할 수 있다.
터치 센싱 영역(TR)은 기재층(100)의 중앙부를 포함하며, 사용자의 터치 입력이 센싱되는 실질적인 터치 센서의 활성 영역으로 제공될 수 있다.
터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 예를 들면, 고주파 또는 초고주파 통신 구현(예를 들면, 3G, 4G, 5G 통신 등)을 위한 안테나 패턴(150)이 실장되는 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 내에는 안테나 패턴(150)과 함께 터치 센서의 센싱 전극들(110, 130) 일부가 함께 분포할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 기재층(100)의 일 단부 또는 일 측부에 터치 센싱 영역(TR)과 인접하도록 할당될 수 있다.
기재층(100)의 터치 센싱 영역(TR) 및 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 상에는 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)이 배열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130) 사이의 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)을 통해 터치 센싱이 구현될 수 있다.
기재층(100)은 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150) 형성을 위한 지지층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재층(100)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 글래스, 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 센서-안테나 구조체가 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)은 안테나 패턴(150)의 유전층으로 제공될 수 있다. 바람직하게는, 기재층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
제1 센싱 전극들(110)은 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다. 상기 제1 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)은 연결부(115)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제1 센싱 전극들(110) 및 연결부(115)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 센싱 전극들(110) 및 연결부(115)는 동일한 도전막(예를 들면, 메쉬 구조체)으로부터 함께 패터닝되어 형성되며, 동일 층 혹은 동일 레벨 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 센싱 전극 열이 정의되며, 복수의 상기 제1 센싱 전극 열들이 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다.
제2 센싱 전극들(130)은 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들(130)은 각각 독립된 섬(island) 패턴 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)은 브릿지 전극(135)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 센싱 전극 행이 정의되며, 복수의 상기 제2 센싱 전극 행들이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
도 1에서는 제2 센싱 전극 행이 브릿지 전극(135)을 포함하고, 제1 센싱 전극 열이 연결부(115)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 센싱 전극 열이 브릿지 전극을 통해 정의되고, 제2 센싱 전극 행이 연결부를 통해 정의될 수도 있다.
센싱 전극들(110, 130) 및/또는 브릿지 전극(135)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), 몰리브덴(Mo), 주석(Sn), 칼슘(Ca) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
센싱 전극들(110, 130) 및/또는 브릿지 전극(135)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(135)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 130) 및/또는 브릿지 전극(135) 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 2에 도시된 바와 같이, 기재층(100) 상에 센싱 전극들(110, 130) 및 연결부(115)를 적어도 부분적으로 덮는 절연층(140)이 형성될 수 있다. 브릿지 전극(135)은 절연층(140) 상에 배치되어, 예를 들면 절연층(140) 내에 형성된 콘택 홀(145)을 통해 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
절연층(140) 및 브릿지 전극(135) 상에는 상기 터치 센서 보호를 위한 패시베이션 층(170)이 형성될 수도 있다.
절연층(140) 및 패시베이션 층(170)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 및/또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(135)은 바텀-브릿지(Bottom Bridge) 구조로 배열될 수도 있다. 이 경우, 브릿지 전극(135)이 센싱 전극들(110, 130)의 아래에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 브릿지 전극(135)은 저저항 금속을 포함할 수 있으며, 브릿지 전극(135)을 시인면(예를 들면, 패시베이션 층(170)의 상면)으로부터 멀리 배치함으로써, 광반사에 의한 전극 시인 및 채널 저항을 함께 감소시킬 수 있다.
기재층(100)의 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 상에는 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)이 함께 배열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)은 동일 층 또는 동일 레벨에 함께 위치할 수 있다.
안테나 패턴(150)은 방사 전극(152), 전송 선로(155) 및 신호 패드(160)를 포함할 수 있다. 방사 전극(152)의 테두리는 예를 들면, 마름모 형상 또는 다이아몬드 형상과 같은 다각형 형상을 가질 수 있다. 전송 선로(155)는 방사 전극(152)의 일단으로부터 연장될 수 있다. 신호 패드(160)는 전송 선로(155)의 말단과 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 패턴(150)은 센싱 전극들(110, 130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(150)은 상술한, 금속 또는 합금, 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있으며, 금속층 및 투명 도전성 산화물의 복층 구조를 가질 수도 있다.
도 3을 참조로 후술하는 바와 같이, 방사 전극(152) 및 전송 선로(155)는 내부에 서로 교차하는 복수의 전극 라인들을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 전극(152) 및 전송 선로(155)는 상기 메쉬 구조를 포함하는 실질적으로 단일 부재로 형성될 수 있다.
신호 패드(160)는 예를 들면, 급전 저항 감소를 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 각 신호 패드(160) 주변에는 그라운드 패드(미도시)가 더 배치될 수 있다. 신호 패드(160)는 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB) 및 이방성 도전 필름(ACF)와 같은 도전성 중개 구조물을 통해 안테나 구동 IC 칩과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방사 전극(152)은 마름모와 같은 사각형 형상을 가지며, 방사 전극(152)의 대각선들은 모두 상기 제1 방향 및 제2 방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 전송 선로(155) 역시 상기 제1 방향 및 제2 방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들면, 전송 선로(155) 및 전송 선로(155)로부터 연장하는 방사 전극(152)의 대각선은 상기 제1 방향에 대해 약 5 내지 30도 범위에서 경사질 수 있다.
방사 전극(152)은 터치 센싱-안테나 영역(TAR)에서 센싱 전극들(110, 130) 사이로 삽입된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 방사 전극(152)과 인접한 센싱 전극들(110, 130)은 터치 센싱 영역(TR)에서의 센싱 전극들(110, 130)의 형상으로부터 방사 전극(152)에 의해 절단되어 일부가 제거된 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 안테나 패턴(150)의 방사 전극(152)을 센싱 전극들(110, 130)과 동일 평면 또는 동일 층에 배치시키고, 센싱 전극들(110, 130) 사이에 삽입시킴으로써, 안테나 패턴(150)을 터치 센서와 일체화시켜 터치 센싱 및 안테나 방사를 하나의 전극층으로부터 함께 구현할 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 안테나 패턴 및 센싱 전극의 구조 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다. 예를 들면, 도 3은 도 1에 점선 사각형으로 표시된 영역에서 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)에 포함된 메쉬 구조체를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 상기 메쉬 구조체는 서로 교차하는 제1 전극 라인들(50) 및 제2 전극 라인들(60)을 포함할 수 있다. 상기 메쉬 구조체는 교차하는 제1 전극 라인들(50) 및 제2 전극 라인들(60)에 의해 정의된 단위 셀들(70)이 그물 혹은 벌집 형태로 집합되어 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 메쉬 구조체에 포함된 단위 셀(70)은 사각형과 같은 다각형 형상을 가지며, 단위 셀(70)의 대각선(75)은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 경사지게 연장할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 방향은 상기 안테나 삽입 전극 구조체 또는 화상 표시 장치의 길이 방향에 해당되고, 상기 제2 방향은 상기 안테나 삽입 전극 구조체 또는 화상 표시 장치의 너비 방향에 해당될 수 있다.
단위 셀(70)의 배향을 상기 길이 방향 및 너비 방향에 경사지게 조절함으로써, 센싱 전극들(110, 130) 및 화상 표시 장치의 화소들(207)(도 4 참조)의 중첩에 따른 모아레 현상을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 메쉬 구조체를 부분적으로 식각하여 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 메쉬 구조체가 식각되어 형성된 분리 영역(170)에 의해 센싱 전극들(110, 130) 및 안테나 패턴(150)의 테두리들이 각각 정의되어 분리될 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 방사 전극(152)의 테두리는 실질적으로 마름모와 같은 사각형 프로파일을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 방사 전극(152)의 각 변은 단일의 제1 전극 라인(50) 또는 단일의 제2 전극 라인(60)에 의해 형성되며, 실질적으로 연속적으로 연장할 수 있다.
예를 들면, 방사 전극(152)의 테두리는 전극 라인들(50, 60)이 절단되어 상기 테두리 바깥으로 돌출된 첨단부 또는 돌기들을 포함하지 않으며, 실질적으로 심리스(seamless)한 직선 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사 전극(152)의 테두리를 상기 제1 및 제2 방향들에 경사진 제1 및 제2 전극 라인들(50, 60)에 일치시킴으로써, 첨단부 또는 돌기들을 제거할 수 있다.
따라서, 방사 전극(152)을 통해 구현되는 방사 지향성, 방사 신뢰성을 향상시키고, 상기 첨단부 또는 돌기들에 의한 방사 효율성 저하를 방지할 수 있다.
분리 영역(170)에 의해 방사 전극(152) 주변에는 센싱 전극들(110, 130)이 정의될 수 있다. 센싱 전극들(110, 130)의 테두리에는 전극 라인들(50, 60)이 절단되어 형성된 돌출부들(90)이 포함될 수 있다. 돌출부(90)는 예를 들면, 센싱 전극(110, 130)의 테두리로부터 돌출된 가시 형상을 가질 수 있다.
센싱 전극들(110, 130)은 돌출부들(90)을 포함함으로써, 도전체의 면적 또는 부피가 증가하여 센싱 전극들(110, 130)을 통한 채널 저항이 감소할 수 있다. 또한, 돌출부들(90)에 의해 센싱 전극들(110, 130)의 배열에 랜덤성이 부여되어 모아레 현상이 추가적으로 감소할 수도 있다.
분리 영역(170)은 방사 전극(152)의 테두리로부터 추가적으로 꺾인 형태로 연장하여 방사 전극(152)과 일체로 연결된 전송 선로(155)가 정의될 수 있다.
도 4 및 도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도들이다. 예를 들면, 도 4는 디스플레이 패널의 화소 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 도 5는 화상 표시 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 패널(205)에는 화소 정의막(203)에 의해 정의된 복수의 화소들(207)을 포함할 수 있다.
화소들(207) 내에는 각각 화소 전극, 및 상기 화소 전극 상에 형성된 RGB 유기 발광층 혹은 액정층이 배치될 수 있다. 화소들(207)은 상기 제1 방향 및 제2 방향을 따라 규칙적으로 배열되며, 예를 들면 각각 직사각형 격자 형태를 가질 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 메쉬 구조체 내에 포함된 단위 셀(70)이 각 화소(207)와 기울어지게 배치되어 센싱 전극들(110, 130) 및 화소들(207)의 규칙적인 중첩에 따른 모아레 현상이 방지될 수 있다.
디스플레이 패널(205) 상에 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체가 적층되어 터치 센서 및 안테나가 함께 실장된 화상 표시 장치(200)가 구현될 수 있다
도 5를 참조하면, 화상 표시 장치(200)는 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)을 포함할 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 표시 영역(210)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상술한 안테나 삽입 전극 구조체는 화상 표시 장치(200)의 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)에 걸쳐 배치되며, 터치 센싱 영역(TR)의 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 표시 영역(210) 내에 배열될 수 있다.
또한, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)에 걸쳐 위치할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(150)의 방사 전극(152) 및 방사 전극(152) 주변의 센싱 전극들(110, 130) 역시 표시 영역(210) 내에 적어도 부분적으로 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 메쉬 구조체를 활용하여 방사 전극들(152) 및 센싱 전극들(110, 130)이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 안테나 패턴(150)의 신호 패드(160)는 주변 영역(220) 내에 배치될 수 있다. 또한, 주변 영역(220)에는 터치 센서 구동 IC 칩 및 안테나 구동 IC 칩이 배치되어, 센싱 전극들(110, 130)과 연결된 트레이스들 및 안테나 패턴(150)의 신호 패드(160)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
50: 제1 전극 라인 60: 제2 전극 라인
70: 단위 셀 90: 돌출부
100: 기재층 110: 제1 센싱 전극
115: 연결부 130: 제2 센싱 전극
135: 브릿지 전극 140: 절연층
150: 안테나 패턴 152: 방사 전극
155: 전송 선로 160: 신호 패드
170: 분리 영역

Claims (14)

  1. 터치 센싱 영역 및 터치 센싱-안테나 영역을 포함하는 기재층;
    상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 및 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되는 센싱 전극들; 및
    상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며 상기 센싱 전극들의 배열 방향과 기울어지게 배향된 방사 전극을 포함하는 안테나 패턴을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 센싱 전극들은 상기 기재층의 상면에 평행한 제1 방향을 따라 배열된 제1 센싱 전극들 및 상기 기재층의 상기 상면에 평행하며 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향을 따라 배열된 제2 센싱 전극들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 방사 전극은 서로 교차하는 제1 전극 라인들 및 제2 전극 라인들을 포함하는 메쉬 구조체로부터 형성되며,
    상기 메쉬 구조체는 상기 제1 전극 라인들 및 상기 제2 전극 라인들이 교차하여 정의된 단위 셀들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 각 단위 셀은 다각형 형상을 가지며, 상기 단위 셀의 대각선은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 경사진, 안테나 삽입 전극 구조체.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 방사 전극의 테두리는 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인의 연장 방향을 따라 연장하는 연속적인 직선 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 센싱 전극들의 테두리는 상기 제1 전극 라인들 또는 상기 제2 전극 라인들이 절단되어 형성된 돌출부들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 메쉬 구조체로부터 형성되며 상기 방사 전극과 일체로 연결된 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부와 연결된 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 전송 선로는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 대해 경사지게 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들을 상기 제1 방향을 따라 일체로 연결시키는 연결부들 및 상기 제2 센싱 전극들을 상기 제2 방향을 따라 서로 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 센싱 영역 내에 배열된 센싱 전극들은 상기 터치 센싱-안테나 영역 내에 배열되며 상기 방사 전극과 인접한 센싱 전극들과 다른 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 방사 전극과 인접한 센싱 전극들은 상기 터치 센싱 영역 내에 배열된 센싱 전극들의 형상이 상기 방사 전극에 의해 절단되거나 부분적으로 제거된 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 안테나 패턴은 동일 층 또는 동일 레벨에 위치하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  13. 복수의 화소들을 포함하는 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널 상에 적층된 청구항 1에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 센싱 전극들 및 상기 방사 전극은 복수의 단위 셀들을 포함하는 메쉬 구조체로부터 형성되며,
    상기 단위 셀들의 배열 방향 및 상기 화소들의 배열 방향은 서로 다른, 화상 표시 장치.
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