KR20210123462A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20210123462A
KR20210123462A KR1020200040559A KR20200040559A KR20210123462A KR 20210123462 A KR20210123462 A KR 20210123462A KR 1020200040559 A KR1020200040559 A KR 1020200040559A KR 20200040559 A KR20200040559 A KR 20200040559A KR 20210123462 A KR20210123462 A KR 20210123462A
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김재경
김기서
박원상
변강일
허진명
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삼성디스플레이 주식회사
울산과학기술원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 액티브 영역 및 주변 영역이 정의된 표시 패널, 상기 액티브 영역 위에 배치되며, 신호를 송신, 수신, 또는 송수신 하고, 제1 주파수에서 동작하도록 설계된 메인 패턴, 및 상기 액티브 영역 위에 배치되고, 상기 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 이격되며, 상기 메인 패턴과 용량성 결합되고, 제2 주파수에서 동작하도록 설계된 제1 서브 패턴을 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광대역 또는 다중 대역 통신이 가능한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 전자 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 휴대용 단말기 또는 웨어러블 장치일 수 있고, 전자 모듈들은 안테나 모듈, 카메라 모듈, 또는 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 휴대용 단말기의 박형화 및 웨어러블 장치의 소형화에 따라 전자 모듈들이 실장 될 공간은 점차 감소되고 있다. 또한, 표시 장치가 고기능화되고, 고사양으로 발전함에 따라 표시 장치에 포함되는 전자 모듈들의 수가 증가하고 있다.
본 발명은 광대역 또는 다중 대역 통신이 가능한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 영역을 포함하는 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역이 정의된 표시 패널, 상기 액티브 영역 위에 배치되며, 신호를 송신, 수신, 또는 송수신 하고, 제1 주파수에서 동작하도록 설계된 메인 패턴, 상기 표시 패널 위에 배치되며, 상기 메인 패턴으로부터 연장된 안테나 라인 및 상기 액티브 영역 위에 배치되고, 상기 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 이격되며, 상기 메인 패턴과 용량성 결합되고, 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계된 제1 서브 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 낮고, 상기 메인 패턴의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 제1 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제2 폭보다 클 수 있다.
상기 메인 패턴의 면적은 상기 제1 서브 패턴의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1 서브 패턴은 복수로 제공되고, 상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
상기 복수의 제1 서브 패턴들은 제1 방향으로 이격되고, 상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 가상선을 기준으로 대칭될 수 있다.
상기 메인 패턴에서 방사되는 제1 신호는 제1 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 서브 패턴에서 방사되는 제2 신호는 제2 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 주파수 대역의 일부와 상기 제2 주파수 대역의 일부는 중첩할 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 메인 패턴으로부터 상기 메인 패턴의 두께 방향으로 방사되고, 상기 제2 신호는 상기 제1 서브 패턴으로부터 상기 제1 서브 패턴의 두께 방향으로 방사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 제1 서브 패턴과 상기 제1 방향으로 이격된 제2 서브 패턴을 더 포함하고, 상기 제2 서브 패턴은 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 상이한 제3 주파수에서 동작하며 상기 제1 서브 패턴과 용량성 결합될 수 있다.
상기 제2 서브 패턴은 상기 제1 서브 패턴을 사이에 두고 상기 메인 패턴과 이격될 수 있다.
상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 높고, 상기 제2 주파수는 상기 제3 주파수보다 높으며, 상기 메인 패턴의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 제1 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제2 폭보다 작고, 상기 제2 폭은 상기 제2 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제3 폭보다 작을 수 있다.
상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제1 방향의 폭보다 크고, 상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제2 서브 패턴의 상기 제1 방향 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 각각은 복수로 제공되고, 상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격되고, 상기 복수의 제2 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 안테나 라인을 따라 연장된 가상선을 기준으로 대칭되고, 상기 복수의 제2 서브 패턴들은 상기 가상선을 기준으로 대칭될 수 있다.
상기 메인 패턴에서 방사되는 제1 신호는 제1 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 서브 패턴에서 방사되는 제2 신호는 제2 주파수 대역을 갖고, 상기 제2 서브 패턴에서 방사되는 제3 신호는 제3 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 및 상기 제3 주파수 대역은 서로 상이한 대역을 가질 수 있다.
상기 제1 신호는 상기 메인 패턴으로부터 상기 메인 패턴의 두께 방향으로 방사되고, 상기 제2 신호는 상기 제1 서브 패턴으로부터 상기 제1 서브 패턴의 두께 방향으로 방사되며, 상기 제3 신호는 상기 제2 서브 패턴으로부터 상기 제2 서브 패턴의 두께 방향으로 방사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 표시 패널 위에 배치되며, 복수의 제1 패턴들 및 상기 복수의 제1 패턴들과 다른 층 상에 배치된 제2 패턴을 포함하는 감지 전극을 더 포함하고, 상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 복수의 제1 패턴들 또는 상기 복수의 제2 패턴들과 동일한 층에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 표시 패널 위에 배치되고 복수의 감지 전극들을 포함하는 입력 센서를 더 포함하고, 상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 입력 센서 위에 배치될 수 있다.
상기 복수의 감지 전극들, 상기 메인 패턴, 및 상기 제1 서브 패턴은 중첩할 수 있다.
상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 메쉬 구조일 수 있다.
상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 발광 영역과 비중첩할 수 있다.
상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 안테나 라인의 상기 제1 방향 폭보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 영역을 포함하는 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역이 정의된 표시 패널 및 상기 표시 패널 위에 배치되며 상기 액티브 영역과 중첩하는 안테나 유닛을 포함하고, 상기 안테나 유닛은 제1 주파수에서 동작하도록 설계되며, 라인 부분 및 상기 라인 부분보다 큰 폭을 갖는 패치 부분을 포함하는 패치 안테나 및 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계되며 상기 패치 부분을 사이에 두고 서로 이격된 복수의 제1 서브 패턴들을 포함할 수 있다.
평면 상에서 보았을 때 상기 안테나 유닛은 상기 발광 영역과 비중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 표시 패널 위에 배치되며, 상기 안테나 유닛과 다른 층 상에 배치된 제2 패턴을 포함하는 감지 전극을 더 포함하고, 상기 안테나 유닛은 상기 복수의 제1 패턴들과 동일한 층에 배치되고, 상기 복수의 제2 패턴들과 상이한 층에 배치될 수 있다.
상기 복수의 제2 패턴들은 상기 안테나 유닛 아래에 배치되고, 평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 제2 패턴들 및 상기 안테나 유닛은 중첩할 수 있다.
상기 복수의 제2 패턴들은 상기 안테나 유닛 위에 배치되고, 평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 제2 패턴들 및 상기 안테나 유닛은 비중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 표시 패널 위에 배치되며, 복수의 감지 전극들을 포함하는 입력 센서를 더 포함하고, 상기 안테나 유닛은 상기 입력 센서 위에 배치될 수 있다.
평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 감지 전극들 및 상기 안테나 유닛은 중첩할 수 있다.
상기 패치 부분의 제1 폭은 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각의 제2 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 상이한 제3 주파수에서 동작하도록 설계되며 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각을 사이에 두고 상기 패치 부분과 이격된 복수의 제2 서브 패턴들을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 서브 패턴들 각각은 인접한 복수의 제1 서브 패턴들과 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
상기 패치 부분의 제1 폭은 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각의 제2 폭보다 작고, 상기 제2 폭은 상기 복수의 제2 서브 패턴들 각각의 제3 폭보다 작을 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛은 좌우 대칭으로 배치된 메인 패턴 및 복수의 제1 서브 패턴들에 의해 복수의 무선 통신 신호들을 두께 방향으로 방사할 수 있다. 복수의 무선 통신 신호들은 일정한 방향성을 가질 수 있다. 안테나 유닛은 안테나 이득의 집중도가 향상될 수 있다. 따라서, 통신 효율 및 신호의 전송 거리가 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛에서 동작하는 주파수 대역은 광대역이거나 서로 다른 복수의 주파수 대역들에서 동작하는 다중 주파수 대역일 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 AA' 영역을 확대하여 도시한 평면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6a의 II-II'를 따라 절단한 단면도들이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 주파수에 따른 S파라미터를 도시한 그래프들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 방사 패턴들을 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛을 도시한 평면도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 10a의 III-III'를 따라 절단한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 주파수에 따라 S파라미터를 도시한 그래프이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 방사 패턴들을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 AA' 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 14의 IV-IV'를 따라 절단한 단면도이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 14의 IV-IV'를 따라 절단한 단면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1a에서는 표시 장치(DD)가 휴대폰인 것을 예시적으로 도시하였다.
표시 장치(DD)는 표시면(DD-IS)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-IS)은 액티브 영역(DD-AA) 및 액티브 영역(DD-AA)과 인접한 주변 영역(DD-NAA)을 포함할 수 있다. 액티브 영역(DD-AA)은 이미지(IM)가 표시되는 영역일 수 있다. 주변 영역(DD-NAA)은 이미지(IM)가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 이미지(IM)는 동적인 영상 및 정지 영상을 포함할 수 있다. 도 1에서는 이미지(IM)의 일 예로 시계창 및 아이콘 이미지들을 도시하였다.
액티브 영역(DD-AA)은 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 면과 평행할 수 있다. 액티브 영역(DD-AA)의 법선 방향, 즉 표시 장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시할 수 있다.
이하에서 설명되는 각 부재들 또는 유닛들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분될 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 및 제3 방향(DR3)은 서로 직교할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)이 정의하는 면을 평면이라 정의하고, "평면 상에서 보았다"는 것은 제3 방향(DR3)에서 바라본 것으로 정의될 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 입력 센서(IS), 및 윈도우(WP)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 이미지(IM)를 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷 발광 표시 패널일 수 있다. 상기 유기 발광 표시 패널의 발광층을 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 상기 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷 및/또는 퀀텀 로드를 포함할 수 있다. 이하 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
입력 센서(IS)는 표시 패널(DP) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(IS)는 연속된 공정을 통해 표시 패널(DP) 위에 형성될 수 있다. 또는 입력 센서(IS)는 표시 패널(DP)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 상기 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 부재는 감압 접착 필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film), 광학 투명 접착 필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 또는 광학 투명 접착 수지(OCR, Optically Clear Resin)와 같은 투명한 접착 부재일 수 있다.
입력 센서(IS)에는 감지 부분(SP) 및 안테나 부분(AP)이 정의될 수 있다. 감지 부분(SP)은 외부에서 인가된 외부 입력을 감지할 수 있다. 상기 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 상기 사용자의 입력은 사용자의 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다용한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 감지 부분(SP)은 액티브 영역(DD-AA)과 중첩할 수 있다.
안테나 부분(AP)은 복수의 무선 통신 신호들, 예를 들어, 복수의 무선 주파수 신호들(radio frequency signal)을 송신, 수신, 또는 송수신할 수 있다. 상기 복수의 무선 주파수 신호들 각각은 서로 다른 주파수 대역을 가질 수 있다. 안테나 부분(AP)은 감지 부분(SP)의 외곽에 인접하게 배치될 수 있다. 안테나 부분(AP)은 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 안테나 부분(AP)은 감지 부분(SP)의 적어도 2 개의 측으로부터 연장되어 제공될 수 있다. 입력 센서(IS)는 하나의 감지 부분(SP) 및 한 개 이상 네 개 이하의 안테나 부분(AP)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 부분(SP) 및 안테나 부분(AP)은 이에 제한되지 않는다.
평면 상에서 보았을 때 안테나 부분(AP)은 액티브 영역(DD-AA)과 중첩할 수 있다. 표시 장치(DD)가 소형화 또는 박형화되거나 주변 영역(DD-NAA)의 면적이 축소되더라도, 액티브 영역(DD-AA)의 면적이 확보되어 있기 때문에, 안테나 부분(AP)이 배치될 공간이 확보될 수 있다. 안테나 부분(AP)은 감지 부분(SP)이 형성될 때 동시에 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 부분(AP)은 감지 부분(SP)과 상이한 공정에 의해 형성될 수도 있다.
윈도우(WP)는 입력 센서(IS) 위에 배치될 수 있다. 윈도우(WP)는 광학적으로 투명한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WP)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 윈도우(WP)는 다층 구조 또는 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WP)는 접착제로 결합된 복수 개의 플라스틱 필름을 포함하거나, 접착제로 결합된 유리 기판 및 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 설명함에 있어서, 도 1a 및 도 1b에서 설명된 구성 요소에 대해서는 유사한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 표시 장치(DDa)는 표시면(DD-ISa)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 표시면(DD-ISa)은 액티브 영역(DD-AAa) 및 액티브 영역(DD-AAa)과 인접한 주변 영역(DD-NAA)을 포함할 수 있다.
액티브 영역(DD-AAa)에는 제1 액티브 영역(FA) 및 제1 액티브 영역(FA)으로부터 벤딩된 제2 액티브 영역(BA)이 정의될 수 있다. 제2 액티브 영역(BA)은 복수로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 액티브 영역(BA)은 제1 액티브 영역(FA)의 적어도 2 개의 측으로부터 벤딩되어 제공될 수 있다. 액티브 영역(DD-AAa)은 하나의 제1 액티브 영역(FA) 및 한 개 이상 네 개 이하의 제2 액티브 영역(BA)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 영역(DD-AAa)은 이에 제한되지 않는다.
표시 장치(DDa)는 표시 패널(DPa), 입력 센서(ISa), 및 윈도우(WPa)를 포함할 수 있다.
제2 액티브 영역(BA)과 중첩하는 표시 패널(DPa)은 벤딩될 수 있다. 입력 센서(ISa)에는 감지 부분(SPa) 및 안테나 부분(APa)이 정의될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 감지 부분(SPa)은 제1 액티브 영역(FA) 및 제2 액티브 영역(BA)의 일부와 중첩할 수 있다. 안테나 부분(APa)은 제2 액티브 영역(BA)의 다른 일부와 중첩할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)에는 액티브 영역(DP-AA) 및 액티브 영역(DP-AA)과 인접한 주변 영역(DP-NAA)이 정의될 수 있다. 액티브 영역(DP-AA)은 이미지(IM, 도 1a 참조)가 표시되는 영역일 수 있다. 액티브 영역(DP-AA)에는 복수의 화소들(PX)이 배치될 수 있다. 주변 영역(DP-NAA)은 구동 회로나 구동 배선 등이 배치되는 영역일 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 주요색(primary color) 중 하나 또는 혼합색 중 하나를 표시할 수 있다. 상기 주요색은 레드, 그린, 또는 블루를 포함할 수 있다. 상기 혼합색은 화이트, 옐로우, 시안, 또는 마젠타 등 다양한 색상을 포함할 수 있다. 다만, 화소들(PX)이 표시하는 색상이 이에 제한되는 것은 아니다.
액티브 영역(DP-AA)은 표시 장치(DD, 도 1a 참조)의 액티브 영역(DD-AA, 도 1a 참조)에 대응될 수 있다. 주변 영역(DP-NAA)은 표시 장치(DD, 도 1a 참조)의 주변 영역(DD-NAA, 도 1a 참조)에 대응될 수 있다.
표시 패널(DP)은 베이스층(SUB), 복수의 화소들(PX), 복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL), 복수의 표시 패드들(PDD), 및 복수의 감지 패드들(PDT)을 포함할 수 있다.
복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL)은 베이스층(SUB) 위에 배치될 수 있다. 복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL)은 복수의 화소들(PX)에 연결되어 복수의 화소들(PX)에 전기적 신호를 전달할 수 있다. 복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL)은 복수의 스캔 배선들(GL), 복수의 데이터 배선들(DL), 복수의 전원 배선들(PL), 및 복수의 발광 제어 배선들(EL)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL)의 구성은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 신호 배선들(GL, DL, PL, ECL)은 초기화 전압 배선을 더 포함할 수 있다.
전원 패턴(VDD)은 주변 영역(DP-NAA)에 배치될 수 있다. 전원 패턴(VDD)은 복수의 전원 배선들(PL)과 접속될 수 있다. 표시 패널(DP)은 전원 패턴(VDD)을 포함함으로써, 복수의 화소들(PX)에 동일한 전원 신호를 제공할 수 있다.
복수의 표시 패드들(PDD)은 주변 영역(DP-NAA)에 배치될 수 있다. 복수의 표시 패드들(PDD)은 제1 패드(PD1) 및 제2 패드(PD2)를 포함할 수 있다. 제1 패드(PD1)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 제1 패드들(PD1)은 복수의 데이터 배선들(DL)에 각각 연결될 수 있다. 제2 패드(PD2)는 전원 패턴(VDD)에 연결되어 복수의 전원 배선들(PL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 패널(DP)은 복수의 표시 패드들(PDD)을 통해 외부로부터 제공된 전기적 신호들을 복수의 화소들(PX)에 제공할 수 있다. 한편, 복수의 표시 패드들(PDD)은 제1 패드(PD1) 및 제2 패드(PD2) 외에 다른 전기적 신호들을 수신하기 위한 패드들을 더 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 제한되지 않는다.
구동칩(IC)은 주변 영역(DP-NAA)에 실장될 수 있다. 구동칩(IC)은 칩 형태의 타이밍 제어 회로일 수 있다. 복수의 데이터 배선들(DL)은 구동칩(IC)을 거쳐 복수의 제1 패드들(PD1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 구동칩(IC)은 표시 패널(DP)과는 별개의 필름 상에 실장될 수 있다. 이 경우, 구동칩(IC)은 상기 필름을 통해 복수의 표시 패드들(PDD)과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 감지 패드들(PDT)은 주변 영역(DP-NAA)에 배치될 수 있다. 복수의 감지 패드들(PDT)은 후술될 입력 센서(IS, 도 1b 참조)의 복수의 감지 전극들과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 감지 패드들(PDT)은 복수의 제1 감지 패드들(TD1) 및 복수의 제2 감지 패드들(TD2)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(DP)은 베이스층(SUB), 표시 회로층(DP-CL), 영상 구현층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFL)을 포함할 수 있다. 표시 회로층(DP-CL)은 영상 구현층(DP-OLED)에 포함된 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 신호를 제공할 수 있다. 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각은 제2 트랜지스터(T2) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
베이스층(SUB)은 합성 수지 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(SUB)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(SUB)은 합성 수지층, 접착층, 및 합성 수지층의 3층 구조를 가질 수 있다. 상기 합성 수지층은 폴리이미드계 수지층일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 성 수지층의 종류는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 합성 수지층은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다
베이스층(SUB)의 상면에 적어도 하나의 무기층을 형성할 수 있다. 상기 무기층은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 상기 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
표시 회로층(DP-CL)은 버퍼층(BFL), 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 제3 절연층(30), 제4 절연층(40), 제5 절연층(50), 및 제6 절연층(60)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(SUB)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있다. 실리콘옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교번하게 적층될 수 있다.
버퍼층(BFL) 위에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 상기 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반도체 패턴의 종류는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 반도체 패턴은 비정질 실리콘 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 상이할 수 있다. 상기 반도체 패턴은 도핑 영역과 비도핑 영역을 포함할 수 있다. 상기 도핑 영역은 N형 도펀트 또는 P형 도펀트로 도핑될 수 있다. N타입의 트랜지스터는 상기 N형 도펀트로 도핑된 도핑 영역을 포함할 수 있다. P타입의 트랜지스터는 상기 P형 도펀트로 도핑된 도핑 영역을 포함할 수 있다.
상기 도핑 영역은 전도성이 비도핑 영역보다 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 가질 수 있다. 비도핑 영역이 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 즉, 상기 반도체 패턴의 일부분은 상기 트랜지스터의 상기 액티브일 수 있고, 다른 일부분은 상기 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있으며, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호 라인일 수 있다.
상기 트랜지스터는 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 소스(S1), 액티브(A1), 및 드레인(D1)이 반도체 패턴으로부터 형성되고, 제2 트랜지스터(T2)의 소스(S2), 액티브(A2), 및 드레인(D2)이 반도체 패턴으로부터 형성된다. 소스(S1, S2) 및 드레인(D1, D2)은 액티브(A1, A2)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다.
도 4에서는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시되지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 보았을 때 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(D2)에 연결될 수 있다.
버퍼층(BFL) 상에 제1 절연층(10)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 표시 회로층(DP-CL)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
게이트(G1, G2)는 제1 절연층(10) 상에 배치될 수 있다. 게이트(G1, G2)는 금속 패턴의 일부일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 게이트(G1, G2)는 액티브(A1, A2)와 중첩할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(20)은 게이트(G1, G2)를 커버할 수 있다.
상부 전극(UE)은 제2 절연층(20) 상에 배치될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 상부 전극(UE)은 제2 트랜지스터(T2)의 게이트(G2)와 중첩할 수 있다. 상부 전극(UE)은 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(G2)의 일부분과 그에 중첩하는 상부 전극(UE)은 커패시터를 정의할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 전극(UE)은 생략될 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(30)은 상부 전극(UE)을 커버할 수 있다. 제3 절연층(30) 상에 제1 연결 전극(CNE1)이 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1 절연층(10), 제2 절연층(20), 및 제3 절연층(30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 상에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 상에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다. 제5 절연층(50) 상에 제2 연결 전극(CNE2)이 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 절연층(40) 및 제5 절연층(50)을 관통하는 컨택홀(CNT-2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 접속될 수 있다.
제6 절연층(60)은 제5 절연층(50) 상에 배치될 수 있다. 제6 절연층(60)은 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
영상 구현층(DP-OLED)은 제1 전극(AE), 화소 정의막(PDL), 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(60)을 관통하는 컨택홀(CNT-3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다.
화소 정의막(PDL)에는 개구부(OP)가 정의될 수 있다. 화소 정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킬 수 있다.
액티브 영역(DP-AA, 도 3 참조)은 발광 영역(PXA)과 발광 영역(PXA)에 인접한 비발광 영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광 영역(NPXA)은 발광 영역(PXA)을 에워쌀 수 있다. 발광 영역(PXA)은 개구부(OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응될 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 발광 영역(PXA) 및 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EML)은 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층(EML)은 적색, 녹색, 또는 청색을 발광하는 물질들 중 적어도 어느 하나의 물질로 구성될 수 있다. 발광층(EML)은 형광 물질 또는 인광 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 유기 발광 물질 또는 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 제1 전극(AE) 및 제2 전극(CE) 사이의 전위 차이에 응답하여 광을 발광할 수 있다.
전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 가지고, 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)에 공통적으로 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 투과형 도전 물질 또는 반투과형 도전 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광층(EML)에서 생성된 광은 제2 전극(CE)을 통해 제3 방향(DR3)으로 용이하게 출사될 수 있다.
박막 봉지층(TFL)은 영상 구현층(DP-OLED) 위에 배치되어 영상 구현층(DP-OLED)를 커버할 수 있다. 박막 봉지층(TFL)는 제3 방향(DR3)을 따라 순차적으로 적층된 제1 무기층, 유기층, 및 제2 무기층을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(TFL)은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 봉지층(TFL)은 복수의 무기층들 및 복수의 유기층들을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 무기층은 외부 수분이나 산소가 영상 구현층(DP-OLED)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 무기층은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 이들이 조합된 화합물을 포함할 수 있다.
상기 유기층은 상기 제1 무기층 상에 배치되어 평탄면을 제공할 수 있다. 상기 제1 무기층의 상면에 형성된 굴곡이나 상기 제1 무기층 상에 존재하는 파티클 등은 상기 유기층에 의해 커버될 수 있다. 예를 들어, 상기 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
상기 제2 무기층은 상기 유기층 상에 배치되어 상기 유기층을 커버할 수 있다. 상기 제2 무기층은 상기 유기층으로부터 방출되는 수분 등을 봉지하여 외부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2 무기층은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 이들이 조합된 화합물을 포함할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 입력 센서(IS)에는 액티브 영역(IS-AA) 및 주변 영역(IS-NAA)이 정의될 수 있다. 액티브 영역(IS-AA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 액티브 영역(IS-AA)은 표시 장치(DD, 도 1a 참조)의 액티브 영역(DD-AA, 도 1a 참조)에 대응하는 영역일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 액티브 영역(IS-AA)은 표시 패널(DP, 도 3 참조)의 액티브 영역(DP-AA, 도 3 참조)과 중첩할 수 있다. 액티브 영역(IS-AA)은 감지 부분(SP) 및 안테나 부분(AP)을 포함할 수 있다.
주변 영역(IS-NAA)은 액티브 영역(IS-AA)을 에워쌀 수 있다. 주변 영역(IS-NAA)은 표시 장치(DD, 도 1a 참조)의 주변 영역(DD-NAA, 도 1a 참조)에 대응하는 영역일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 주변 영역(IS-NAA)은 표시 패널(DP, 도 3 참조)의 주변 영역(DP-NAA, 도 3 참조)과 중첩할 수 있다.
입력 센서(IS)는 베이스 절연층(IS-IL0), 복수의 감지 전극들(TE1, TE2), 복수의 감지 라인들(TL1, TL2), 및 복수의 안테나 유닛들(AN)을 포함할 수 있다.
베이스 절연층(IS-IL0)은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드, 및 실리콘 옥사이드 중 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스 절연층(IS-IL0)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수 있다. 베이스 절연층(IS-IL0)은 표시 패널(DP, 도 1b 참조) 위에 직접 형성될 수 있다. 또는 베이스 절연층(IS-IL0)은 표시 패널(DP, 도 1b 참조)과 접착 부재를 통해 서로 결합될 수도 있다.
복수의 감지 전극들(TE1, TE2)은 감지 부분(SP)에 배치될 수 있다. 복수의 감지 전극들(TE1, TE2)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 및 복수의 제2 감지 전극들(TE2)을 포함할 수 있다. 입력 센서(IS)는 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 및 복수의 제2 감지 전극들(TE2) 사이의 정전 용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 정보를 획득할 수 있다.
복수의 제1 감지 전극들(TE1) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(TE1)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 각각은 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(BP1)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 부분들(SP1)은 복수의 제1 감지 패턴들(SP1)로 지칭될 수 있다.
복수의 제2 감지 전극들(TE2) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 제2 감지 전극들(TE2)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제2 감지 전극들(TE2) 각각은 복수의 감지 패턴들(SP2) 및 복수의 브릿지 패턴들(BP2)을 포함할 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2)은 복수의 제2 감지 패턴들(SP2)로 지칭될 수 있다.
도 5a에서는 2 개의 브릿지 패턴들(BP2)이 서로 인접한 2 개의 감지 패턴들(SP2)에 연결된 것을 예시로 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 및 복수의 감지 패턴들(SP2)은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 서로 인접한 2 개의 감지 패턴들(SP2)은 하나의 브릿지 패턴(BP2)에 의해 연결될 수 있다.
복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 상이한 층에 배치될 수 있다. 복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1)과 절연 교차될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 각각 절연 교차될 수 있다.
베이스 절연층(IS-IL0) 위에 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)을 커버할 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 무기물, 유기물, 또는 복합 재료를 포함할 수 있다. 복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 복수의 제2 패턴들로 지칭될 수 있다.
복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 제1 패턴들로 지칭될 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다.
복수의 컨택홀들(CNT)은 제1 절연층(IS-IL1)이 제3 방향(DR3)으로 관통되어 형성될 수 있다. 복수의 감지 패턴들(SP2) 중 인접한 두 개의 감지 패턴들(SP2)은 복수의 컨택홀들(CNT)을 통해 브릿지 패턴(BP2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 절연층(IS-IL2)은 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1)을 커버할 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 무기물, 유기물, 또는 복합 재료를 포함할 수 있다.
도 5b에서는 예시적으로 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 아래에 배치되는 바텀 브릿지 구조를 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(IS)의 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(IS)는 복수의 브릿지 패턴들(BP2)이 복수의 감지 패턴들(SP2), 복수의 제1 부분들(SP1), 및 복수의 제2 부분들(BP1) 위에 배치되는 탑 브릿지 구조를 가질 수 있다.
복수의 감지 라인들(TL1, TL2)은 복수의 제1 감지 라인들(TL1) 및 복수의 제2 감지 라인들(TL2)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 감지 라인들(TL1)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 감지 라인들(TL2)은 복수의 제2 감지 전극들(TE2)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 제1 감지 패드들(TD1, 도 3 참조)은 컨택홀들을 통해 복수의 제1 감지 라인들(TL1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 제2 감지 패드들(TD2, 도 3 참조)은 컨택홀들을 통해 복수의 제2 감지 라인들(TL2)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 안테나 유닛들(AN) 각각은 메인 패턴(MA), 복수의 제1 서브 패턴들(SA1), 안테나 라인(ANL), 및 안테나 패드(ANP)를 포함할 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 안테나 부분(AP)에 배치될 수 있다. 안테나 패드(ANP)는 주변 영역(IS-NAA)에 배치될 수 있다. 안테나 라인(ANL)은 메인 패턴(MA) 및 안테나 패드(ANP)를 전기적으로 연결할 수 있다.
메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 복수의 감지 전극들(TE1, TE2) 중 일부와 동일한 물질을 포함하고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 감지 전극들(TE1)과 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 탄소 나노 튜브, 금속 및/또는 금속 합금, 또는 이들의 복합 소재를 포함할 수 있으며, 단층 구조 또는 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti)이 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 복수의 제1 감지 전극들(TE1)과 다른 물질을 포함할 수도 있으며, 별도의 공정을 통해 형성될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 제1 감지 전극들(TE1) 은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 티타늄(Ti)이 순차적으로 적층된 다층 구조를 가질 수 있고, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 탄소나노튜브, 금속 및/또는 금속 합금, 또는 이들의 복합 소재를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 물질은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 또는 백금(Pt)일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
안테나 라인(ANL)은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)과 동일한 물질을 포함할 수 있고, 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다. 안테나 라인(ANL)은 메인 패턴(MA)으로부터 주변 영역(IS-NAA)을 향해 연장될 수 있다.
안테나 패드들(ANP)은 안테나 라인들(ANL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 안테나 유닛들(AN)은 베이스 절연층(IS-IL0) 아래에 배치된 적어도 하나 이상의 그라운드 전극을 더 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 그라운드 전극은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 전극은 표시 패널(DP, 도 4 참조)의 제2 전극(CE, 도 4 참조)일 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 AA' 영역을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 6a를 참조하면, 복수의 제1 부분들(SP1) 중 일부 제1 부분은(SP1a) 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)의 형상에 대응하여 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(SP1a)은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)과 소정 간격 이격되도록 패터닝될 수 있다. 이 경우, 외부 입력을 감지하는 감지 부분(SP, 도 5a 참조)의 면적이 증가할 수 있다. 또한, 안테나 부분(AP, 도 5a 참조) 주변에 감지 부분(SP, 도 5a 참조)이 배치되기 때문에, 반사율 및 투과율의 차이에 의해 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 시인되는 현상이 방지될 수 있다.
메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 표시 패널(DP, 도 3 참조)과 중첩할 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 가 투과될 수 있다. 액티브 영역(DP-AA, 도 3 참조)에서 제공되는 이미지(IM, 도 1a 참조)는 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)에 정의된 복수의 개구들(OP0)을 통해 외부로 출력될 수 있다.
평면 상에서 보았을 때 복수의 개구들(OP0) 및 발광 영역(PXA)은 중첩할 수 있다.
상기 메쉬 구조는 소정의 층에 복수의 개구가 정의된 구조를 의미할 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 액티브 영역(IS-AA) 내에서 다양한 형상으로 변형될 수 있으며, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
메인 패턴(MA)은 제1 주파수에서 동작하도록 설계될 수 있다. 메인 패턴(MA)이 주파수에서 동작하도록 설계한다는 의미는 상기 주파수에서 메인 패턴(MA)이 공진하도록 설계한다는 의미일 수 있다. 메인 패턴(MA)은 상기 제1 주파수를 가지는 신호를 송신, 수신, 또는 송수신할 수 있다. 메인 패턴(MA)은 패치 안테나일 수 있다. 상기 제1 주파수는 23GHz 내지 25GHz일 수 있으며, 상기 제1 주파수는 24GHz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 주파수는 통신하고자 하는 신호에 따라 다양한 주파수로 정의될 수 있다.
메인 패턴(MA)은 제1 방향(DR1)으로 제1 폭(LM)을 가질 수 있다. 제1 폭(LM)은 상기 제1 주파수에 반비례할 수 있다. 예를 들어, 제1 폭(LM)은 3.9mm(millimeter) 내지 4.3mm일 수 있으며, 제1 폭(LM)은 4.11mm일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 폭(LM)은 메인 패턴(MA) 아래에 배치된 유전체 및 상기 제1 주파수에 의해 결정될 수 있다.
메인 패턴(MA)은 제2 방향(DR2)으로 제2 폭(WM)을 가질 수 있다. 제2 폭(WM)에 의해 메인 패턴(MA)의 임피던스가 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 폭(WM)은 4.8mm 내지 5.1mm일 수 있으며, 제2 폭(WM)은 4.9mm일 수 있다.
메인 패턴(MA)에는 안테나 라인(ANL)이 연결되는 부분에 복수의 노치들(NT)이 정의될 수 있다. 복수의 노치들(NT)에 의해 메인 패턴(MA)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 매칭될 수 있다. 임피던스가 매칭된 메인 패턴(MA) 및 안테나 라인(ANL)은 상호 간에 전달되는 신호의 손실이 감소될 수 있다.
안테나 라인(ANL)은 제2 방향(DR2)으로 폭(WF)을 가질 수 있다. 안테나 라인(ANL)의 폭(WF)은 0.4mm 내지 0.8mm일 수 있으며, 안테나 라인(ANL)의 폭(WF)은 0.58mm일 수 있다. 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 45Ω 내지 55Ω일 수 있으며, 안테나 라인(ANL)의 상기 임피던스는 50Ω일 수 있다. 복수의 노치들(NT) 각각의 제1 방향(DR1) 길이(LG)는 1.0mm 내지 1.4mm일 수 있으며, 복수의 노치들(NT) 각각의 길이(LG)는 1.23mm일 수 있다. 복수의 노치들(NT) 각각의 제2 방향(DR2) 길이(WG)는 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있으며, 복수의 노치들(NT) 각각의 길이(WG)는 0.32mm일 수 있다. 복수의 노치들(NT)에 의해 메인 패턴(MA)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 매칭될 수 있다. 예를 들어, 메인 패턴(MA)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 50Ω으로 매칭될 수 있다. 따라서, 안테나 라인(ANL) 및 메인 패턴(MA) 사이의 신호의 전달 효율이 향상되고, 통신 효율이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각은 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계될 수 있다. 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수보다 높을 수 있다. 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수와 인접한 주파수일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 주파수는 22GHz 내지 24GHz일 수 있으며, 상기 제2 주파수는 23.5GHz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 주파수는 통신하고자 하는 신호에 따라 다양한 주파수로 정의될 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각은 제1 방향(DR1)으로 제1 폭(LS)을 가질 수 있다. 제1 폭(LS)은 상기 제2 주파수에 반비례할 수 있다. 제1 폭(LS)은 상기 제2 주파수에 의해 결정될 수 있다. 메인 패턴(MA)의 제1 폭(LM)은 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 제1 폭(LS)보다 클 수 있다.
메인 패턴(MA)의 면적은 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 면적보다 클 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각은 제2 방향(DR2)으로 제2 폭(WS)을 가질 수 있다. 제2 폭(WS)에 의해 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 및 메인 패턴(MA) 사이의 커패시턴스가 결정될 수 있다. 상기 커패시턴스는 제2 폭(WS)에 반비례할 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각은 메인 패턴(MA)으로부터 제2 방향(DR2)으로 소정의 간격(GP)으로 이격될 수 있다. 간격(GP)에 의해 상기 커패시턴스가 결정될 수 있다. 상기 커패시턴스는 간격(GP)에 반비례할 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 및 메인 패턴(MA)은 상기 커패시턴스에 의해 용량성 결합될 수 있다. 상기 커패시턴스에 의해 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 공진하는 공진 주파수가 바뀔 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 메인 패턴(MA)을 사이에 두고 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 가상선(IL)을 기준으로 대칭될 수 있다. 가상선(IL)은 메인 패턴(MA) 및 안테나 라인(ANL)과 중첩할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 가상선(IL)을 기준으로 좌우 대칭으로 배치된 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)에 의해 복수의 무선 통신 신호들을 제3 방향(DR3)으로 방사할 수 있다. 상기 복수의 무선 통신 신호들은 일정한 방향성을 가지고, 통신 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 통신 효율이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 AA' 영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 6b를 설명함에 있어서, 도 6a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 6b를 참조하면, 입력 센서(IS)는 더미 패턴(DMP)을 더 포함할 수 있다. 더미 패턴(DMP)은 복수의 감지 전극들(TE1, TE2) 및 메인 패턴(MA) 사이에 배치될 수 있다. 더미 패턴(DMP)은 복수의 감지 전극들(TE1, TE2) 및 제1 서브 패턴들(SA1) 사이에 배치될 수 있다.
더미 패턴(DMP)은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)을 에워쌀 수 있다. 더미 패턴(DMP)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 더미 패턴(DMP)이 배치됨에 따라, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 배치된 부분과 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 배치되지 않은 부분의 반사율 차이가 감소될 수 있다. 따라서, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다.
더미 패턴(DMP)이 배치되지 않은 경우, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 배치되지 않은 영역의 반사율 및 투과율 각각은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)이 배치된 영역의 반사율 및 투과율 각각과 차이가 있을 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 더미 패턴(DMP)이 배치됨에 따라, 상기 반사율들의 차이 및 상기 투과율들의 차이가 감소될 수 있다. 그 결과, 특정 경계, 예를 들어, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)과 복수의 감지 패턴들(SP2) 사이의 경계가 시인되는 현상이 방지될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6a의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)을 커버할 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다.
복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 베이스 절연층(IS-IL0) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 베이스 절연층(IS-IL0) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)을 커버할 수 있다. 복수의 제2 부분들(BP1)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 복수의 제2 부분들(BP1)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 중첩할 수 있다. 복수의 제2 부분들(BP1)은 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 복수의 브릿지 패턴들(BP2) 및 복수의 제2 부분들(BP1)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 복수의 제2 부분들(BP1)을 커버할 수 있다.
복수의 제1 부분들(SP1)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 복수의 제1 부분들(SP1)은 복수의 제2 부분들(SP2), 메인 패턴(MA), 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 복수의 제1 부분들(SP1), 복수의 제2 부분들(SP2), 메인 패턴(MA), 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 공정은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제1 부분들(SP1) 및 복수의 제2 부분들(SP2)은 동일한 공정을 통해 형성되고, 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 복수의 제1 부분들(SP1)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 복수의 제1 부분들(SP1)을 커버할 수 있다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6a의 II-II'를 따라 절단한 단면도이다. 도 7b를 설명함에 있어서, 도 7a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 7b를 참조하면, 메인 패턴(MAa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a)은 베이스 절연층(IS-IL0) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 메인 패턴(MAa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a)을 커버할 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 메인 패턴(MAa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다.
메인 패턴(MAa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a)은 복수의 브릿지 패턴들(BP2)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 메인 패턴(MAa), 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a), 및 복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 공정은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 메인 패턴(MAa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1a)은 동일한 공정으로 형성되고, 복수의 브릿지 패턴들(BP2)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 주파수에 따른 S파라미터를 도시한 그래프이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 주파수에 따른 S파라미터를 도시한 그래프이다.
도 6a, 도 8a, 및 도 8b를 참조하면, S11은 S파라미터(S-Parameter) 중 하나일 수 있다. S11은 입력 신호가 반사되어 돌아오는 신호의 크기 대 입력 신호의 크기를 비율로 나타낸 값일 수 있다. 예를 들어, S11은 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)의 반사 계수일 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)의 동작을 판단할 때, S11 값이 -10dB인 경우를 기준으로 판단할 수 있다. -10dB는 입력 신호가 반사되어 돌아오는 신호의 크기가 입력 신호의 크기 대비 10%인 경우일 수 있다. S11이 -10dB보다 작은 경우, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 해당 주파수 대역에서 동작한다고 판단할 수 있다.
메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 사이의 소정의 간격(GP)이 제1 간격인 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)의 S파라미터는 제1 그래프(G11)의 형상을 가질 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 사이의 소정의 간격(GP)이 상기 제1 간격과 상이한 제2 간격인 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)의 S파라미터는 제2 그래프(G12)의 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 클 수 있다.
메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 용량성 결합을 할 수 있다. 메인 패턴(MA) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각은 용량성 결합의 전자기적 상호작용으로 인해 소정의 간격(GP) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 제2 폭(WS)에 따라 공진 주파수가 변할 수 있다.
제1 그래프(G11)에서 메인 패턴(MA)은 제1 신호를 방사할 수 있다. 상기 제1 신호는 제1 주파수 대역을 포함할 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 제2 신호를 방사할 수 있다. 상기 제2 신호는 제2 주파수 대역을 포함할 수 있다. 상기 제1 주파수 대역의 일부 및 상기 제2 주파수 대역의 일부는 중첩할 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 주파수 대역(BW)에서 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)에서 동작하는 주파수 대역(BW)은 광대역일 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
제2 그래프(G12)에서 메인 패턴(MA)은 제3 신호를 방사할 수 있다. 상기 제3 신호는 제3 주파수 대역(BW1)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 제4 신호를 방사할 수 있다. 상기 제4 신호는 제4 주파수 대역(BW2)을 포함할 수 있다. 제3 주파수 대역(BW1) 및 제4 주파수 대역(BW2)은 서로 상이한 대역을 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 복수의 주파수 대역들(BW1, BW2)에서 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 서로 다른 복수의 주파수 대역들에서 동작할 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 다중 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 자기장에서의 방사 패턴을 도시한 것이고, 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 전기장에서의 방사 패턴을 도시한 것이다.
도 6a, 도 8a, 도 9a, 및 도 9b를 참조하면, 도 9a 및 도 9b는 제1 그래프(G11)의 방사 패턴들을 도시한 것이다. 방사 패턴에서 안테나 이득이 0dB 이상인 경우, 신호가 해당 방향으로 방사된다고 할 수 있다. 상기 방향에서 0°은 제3 방향(DR3)을 지칭할 수 있다.
도 9a는 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)을 제2 방향(DR2)을 따라 절단한 단면의 방사 패턴일 수 있다. 도 9a에서 90°는 제2 방향(DR2)을 지칭할 수 있다. 도 9b는 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)을 제1 방향(DR1)을 따라 절단한 단면의 방사 패턴일 수 있다. 도 9b에서 90°는 제1 방향(DR1)을 지칭할 수 있다.
메인 패턴(MA)은 제1 신호(GG11)를 방사할 수 있다. 제1 신호(GG11)는 제1 주파수 대역을 포함할 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA1)은 제2 신호(GG12)를 방사할 수 있다. 제2 신호(GG12)는 제2 주파수 대역을 포함할 수 있다.
도 9a에서 제1 신호(GG11)의 0dB 이상인 부분은 메인 패턴(MA)의 두께 방향일 수 있다. 제1 신호(GG11)는 메인 패턴(MA)으로부터 메인 패턴(MA)의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 제2 신호(GG12)의 0dB 이상인 부분은 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 두께 방향일 수 있다. 제2 신호(GG12)는 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각으로부터 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 상기 두께 방향은 제3 방향(DR3)일 수 있다.
제1 신호(GG11) 및 제2 신호(GG12)는 330° 내지 30°에서 0dB 이상의 안테나 이득을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 신호(GG11) 및 제2 신호(GG12)는 제3 방향(DR3)으로 지향성을 가진다고 할 수 있다.
높은 주파수 대역을 가지는 초극초단파(super high frequency, SHF) 또는 밀리미터파(extremely high frequency, EHF)의 경우, 전송 거리에 따라 신호의 손실이 클 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 제3 방향(DR3)으로 신호를 방사할 수 있다. 상기 신호는 방향성을 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 안테나 이득의 집중도가 향상될 수 있다. 따라서, 상기 신호의 전송 거리가 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
제1 신호(GG11)의 방사 패턴 및 제2 신호(GG12)의 방사 패턴 각각의 형상은 유사할 수 있다. 신호들의 방사 패턴이 유사하고, 신호들 각각의 주파수 대역이 중첩하면 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 광대역으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)에서 동작하는 주파수 대역(BW)은 광대역일 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 9b에서 제1 신호(GG11)의 0dB 이상인 부분은 메인 패턴(MA)의 두께 방향일 수 있다. 제1 신호(GG11)는 메인 패턴(MA)으로부터 메인 패턴(MA)의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 제2 신호(GG12)의 0dB 이상인 부분은 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 두께 방향일 수 있다. 제2 신호(GG12)는 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각으로부터 복수의 제1 서브 패턴들(SA1) 각각의 두께 방향으로 방사될 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 제3 방향(DR3)으로 신호를 방사할 수 있다. 상기 신호는 방향성을 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN, 도 5a 참조)은 안테나 이득의 집중도가 향상될 수 있다. 따라서, 상기 신호의 전송 거리가 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛을 도시한 평면도이다.
도 10a를 참조하면, 안테나 유닛(AN1)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN1)에는 복수의 개구부들(OP1)이 정의될 수 있다. 안테나 유닛(AN1)은 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)을 포함할 수 있다.
메인 패턴(MA1)은 제1 주파수에서 동작하도록 설계될 수 있다. 메인 패턴(MA1)은 상기 제1 주파수를 가지는 신호를 송신, 수신, 또는 송수신할 수 있다. 메인 패턴(MA1)은 패치 안테나일 수 있다. 상기 제1 주파수는 38GHz 내지 40GHz일 수 있으며, 상기 제1 주파수는 39GHz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 주파수는 통신하고자 하는 신호에 따라 다양한 주파수로 정의될 수 있다.
메인 패턴(MA1)은 제1 방향(DR1)으로 제1 폭(LMa)을 가질 수 있다. 제1 폭(LMa)은 상기 제1 주파수에 반비례할 수 있다. 예를 들어, 제1 폭(LMa)은 2.4mm 내지 2.8mm일 수 있으며, 제1 폭(LMa)은 2.58mm일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 폭(LMa)은 메인 패턴(MA1) 아래에 배치된 유전체 및 상기 제1 주파수에 의해 결정될 수 있다.
메인 패턴(MA1)은 제2 방향(DR2)으로 제2 폭(WMa)을 가질 수 있다. 제2 폭(WMa)에 의해 메인 패턴(MA1)의 임피던스가 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 폭(WMa)은 1.8mm 내지 2.2mm일 수 있으며, 제2 폭(WMa)은 2.0mm일 수 있다.
메인 패턴(MA1)에는 안테나 라인(ANL)이 연결되는 부분에 복수의 노치들(NT1)이 정의될 수 있다. 복수의 노치들(NT1)에 의해 메인 패턴(MA1)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 매칭될 수 있다. 임피던스가 매칭된 메인 패턴(MA1) 및 안테나 라인(ANL)은 전달되는 신호의 손실이 감소될 수 있다.
안테나 라인(ANL)의 임피던스는 45Ω 내지 55Ω일 수 있으며, 안테나 라인(ANL)의 상기 임피던스는 50Ω일 수 있다. 복수의 노치들(NT1) 각각의 제1 방향(DR1) 길이(LGa)는 0.8mm 내지 1.2mm일 수 있으며, 복수의 노치들(NT1) 각각의 길이(LGa)는 0.98mm일 수 있다. 복수의 노치들(NT1) 각각의 제2 방향(DR2) 길이(WGa)는 0.01mm 내지 0.4mm일 수 있으며, 복수의 노치들(NT1) 각각의 길이(WGa)는 0.2mm일 수 있다. 복수의 노치들(NT1)에 의해 메인 패턴(MA1)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 매칭될 수 있다. 예를 들어, 메인 패턴(MA1)의 임피던스와 안테나 라인(ANL)의 임피던스는 50Ω으로 매칭될 수 있다. 따라서, 안테나 라인(ANL) 및 메인 패턴(MA1) 사이의 신호의 전달 효율이 향상되고, 통신 효율이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각은 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계될 수 있다. 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수보다 낮을 수 있다. 상기 제2 주파수는 26GHz 내지 28GHz일 수 있으며, 상기 제2 주파수는 26GHz 내지 28GHz일 수 있으며, 상기 제2 주파수는 27.7GHz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 주파수는 통신하고자 하는 신호에 따라 다양한 주파수로 정의될 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각은 제1 방향(DR1)으로 제1 폭(LSa)을 가질 수 있다. 제1 폭(LSa)은 상기 제2 주파수에 반비례할 수 있다. 제1 폭(LSa)은 상기 제2 주파수에 의해 결정될 수 있다. 메인 패턴(MA1)의 제1 폭(LMa)은 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각의 제1 폭(LSa)보다 작을 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각은 제2 방향(DR2)으로 제2 폭(WSa)을 가질 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA11)의 제2 폭(WSa)은 메인 패턴(MA1)의 제2 폭(WMa)보다 작을 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각은 메인 패턴(MA1)으로부터 제2 방향(DR2)으로 소정의 제1 간격(GP1)으로 이격될 수 있다. 제1 간격(GP1)은 0.005mm 내지 0.015mm일 수 있으며, 제1 간격(GP1)은 0.01mm일 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA11)은 메인 패턴(MA1)을 사이에 두고 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 상이한 제3 주파수에서 동작할 수 있다. 상기 제3 주파수는 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수보다 낮을 수 있다. 상기 제3 주파수는 22GHz 내지 24GHz일 수 있으며, 상기 제3 주파수는 23.6GHz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 주파수는 통신하고자 하는 신호에 따라 다양한 주파수로 정의될 수 있다.
복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 제1 방향(DR1)으로 제1 폭(LSb)을 가질 수 있다. 제1 폭(LSb)은 상기 제3 주파수에 반비례할 수 있다. 제1 폭(LSb)은 상기 제3 주파수에 의해 결정될 수 있다. 메인 패턴(MA1)의 제1 폭(LMa) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각의 제1 폭(LSa)은 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각의 제1 폭(LSb)보다 작을 수 있다.
복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 제2 방향(DR2)으로 제2 폭(WSb)을 가질 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)의 제2 폭(WSb)은 메인 패턴(MA1)의 제2 폭(WMa)보다 작을 수 있다.
복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각으로부터 제2 방향(DR2)으로 소정의 제2 간격(GP2)으로 이격될 수 있다. 제2 간격(GP2)은 0.005mm 내지 0.015mm일 수 있으며, 제2 간격(GP2)은 0.01mm일 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각을 사이에 두고 메인 패턴(MA1)과 이격될 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 메인 패턴(MA1)을 사이에 두고 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 제1 서브 패턴들(SA11)은 제1 방향(DR1)으로 연장된 가상선(IL1)을 기준으로 대칭될 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 가상선(IL1)을 기준으로 대칭될 수 있다. 가상선(IL1)은 메인 패턴(MA1) 및 안테나 라인(ANL)과 중첩할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN1)은 가상선(IL1)을 기준으로 좌우 대칭으로 배치된 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)에 의해 복수의 무선 통신 신호들을 제3 방향(DR3)으로 방사할 수 있다. 상기 복수의 무선 통신 신호들은 일정한 방향성을 가지고, 통신 효율이 향상될 수 있다. 따라서, 통신 효율이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
메인 패턴(MA1) 및 복수의 제1 서브 패턴들(SA11)은 용량성 결합을 할 수 있다. 메인 패턴(MA1) 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 용량성 결합을 할 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 각각 용량성 결합을 할 수 있다.
메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각은 용량성 결합의 전자기적 상호작용으로 인해 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)이 공진하는 공진 주파수가 바뀔 수 있다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛을 도시한 평면도이다. 도 10b를 설명함에 있어서, 도 6a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 10b를 참조하면, 안테나 유닛(AN2)은 메인 패턴(MA), 복수의 제1 서브 패턴들(SA1), 및 서브 패턴(SA0)을 포함할 수 있다.
서브 패턴(SA0)은 메인 패턴(MA)으로부터 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 서브 패턴(SA0) 및 메인 패턴(MA)은 용량성 결합할 수 있다. 메인 패턴(MA), 복수의 제1 서브 패턴들(SA1), 및 서브 패턴(SA0) 각각은 용량성 결합의 전자기적 상호작용으로 인해 메인 패턴(MA), 복수의 제1 서브 패턴들(SA1), 및 서브 패턴(SA0)이 공진하는 공진 주파수가 바뀔 수 있다.
서브 패턴(SA0)이 공진하는 공진 주파수에 따라 안테나 유닛(AN2)에서 동작하는 주파수 대역(BW)은 광대역 또는 다중 대역일 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 10a의 III-III'를 따라 절단한 단면도이다.
도 10a 및 도 11을 참조하면, 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)을 커버할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)의 배치는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 베이스 절연층(IS-IL0) 위에 배치될 수 있고, 제1 절연층(IS-IL1)은 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)을 커버할 수 있다.
평면 상에서 보았을 때 복수의 개구부들(OP1)은 발광 영역(PXA)과 중첩할 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 주파수에 따른 S파라미터를 도시한 그래프이다.
도 10a 및 도 12를 참조하면, 안테나 유닛(AN1)의 S파라미터는 제3 그래프(G21)의 형상을 가질 수 있다. 메인 패턴(MA1), 복수의 제1 서브 패턴들(SA11), 및 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 서로 용량성 결합을 할 수 있다.
제3 그래프(G21)에서 메인 패턴(MA1)은 제1 신호를 방사할 수 있다. 상기 제1 신호는 제1 주파수 대역(FQ21)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA11)은 제2 신호를 방사할 수 있다. 상기 제2 신호는 제2 주파수 대역(FQ22)을 포함할 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 제3 신호를 방사할 수 있다. 상기 제3 신호는 제3 주파수 대역(FQ23)을 포함할 수 있다. 제1 주파수 대역(FQ21), 제2 주파수 대역(FQ22), 및 제3 주파수 대역(FQ23)은 서로 상이한 대역을 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN1)은 복수의 주파수 대역들(FQ21, FQ22, FQ23)에서 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN1)은 서로 다른 복수의 주파수 대역들에서 동작할 수 있다. 안테나 유닛(AN1)은 다중 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 자기장에서의 방사 패턴을 도시한 것이고, 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 유닛의 전기장에서의 방사 패턴을 도시한 것이다.
도 10a, 도 12, 도 13a, 및 도 13b를 참조하면, 도 13a 및 도 13b는 제3 그래프(G21)의 방사 패턴을 도시한 것이다. 메인 패턴(MA1)은 제1 신호(GG31)를 방사할 수 있다. 제1 신호(GG31)는 제1 주파수 대역을 포함할 수 이다. 복수의 제1 서브 패턴들(SA11)은 제2 신호(GG32)를 방사할 수 있다. 제2 신호(GG32)는 제2 주파수 대역을 포함할 수 있다. 복수의 제2 서브 패턴들(SA21)은 제3 신호(GG33)를 방사할 수 있다. 제3 신호(GG33)는 제3 주파수 대역을 포함할 수 있다.
제1 신호(GG31)의 0dB 이상인 부분은 메인 패턴(MA1)의 두께 방향일 수 있다. 제1 신호(GG31)는 메인 패턴(MA1)으로부터 메인 패턴(MA1)의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 제2 신호(GG32)의 0dB 이상인 부분은 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각의 두께 방향일 수 있다. 제2 신호(GG32)는 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각으로부터 복수의 제1 서브 패턴들(SA11) 각각의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 제3 신호(GG33)의 0dB 이상인 부분은 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각의 두께 방향일 수 있다. 제3 신호(GG33)는 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각으로부터 복수의 제2 서브 패턴들(SA21) 각각의 두께 방향으로 방사될 수 있다. 상기 두께 방향은 제3 방향(DR3)일 수 있다.
제1 신호(GG31), 제2 신호(GG32), 및 제3 신호(GG33)는 330° 내지 30°에서 0dB 이상의 안테나 이득을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 신호(GG31), 제2 신호(GG32), 및 제3 신호(GG33)는 제3 방향(DR3)으로 지향성을 가진다고 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN1)은 제3 방향(DR3)으로 신호를 방사할 수 있다. 상기 신호는 방향성을 가질 수 있다. 안테나 유닛(AN1)은 안테나 이득의 집중도가 향상될 수 있다. 따라서, 상기 신호의 전송 거리가 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
제1 신호(GG31)의 방사 패턴, 제2 신호(GG32)의 방사 패턴, 및 제3 신호(GG33)의 방사 패턴 각각의 형상은 상이할 수 있다. 신호들 각각의 주파수 대역이 상이하면 안테나 유닛(AN1)은 다중 대역으로 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN1)에서 동작하는 주파수 대역(FQ21, FQ22, FQ23)은 다중 대역일 수 있다. 따라서, 주파수 대역폭이 향상된 표시 장치(DD, 도 1a 참조)를 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a의 AA' 영역을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 14를 설명함에 있어서, 도 5a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 14를 참조하면, 안테나 유닛(AN3)은 메인 패턴(MA3), 복수의 제1 서브 패턴들(SA13), 및 안테나 라인(ANL)을 포함할 수 있다. 도 14에서는 하나의 안테나 유닛(AN3)에 대해서만 도시하였으나, 안테나 유닛(AN3)은 복수로 제공될 수 있다.
안테나 유닛(AN3)은 제1 부분(SP1) 및 복수의 감지 패턴들(SP2) 위에 배치될 수 있다. 하지만, 도 14의 도시는 일 예일 뿐, 안테나 유닛(AN3)의 크기와 위치에 따라 안테나 유닛(AN3)과 중첩하는 구성은 변경될 수 있다. 예를 들어, 안테나 유닛(AN3)은 제1 부분(SP1) 위에만 배치될 수 있다.
안테나 유닛(AN3)이 제1 부분(SP1) 및 복수의 감지 패턴들(SP2)과 중첩하기 때문에, 안테나 유닛(AN3)이 배치된 영역에서도 표시 장치(DD, 도 1a 참조)는 외부의 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(AN3)이 배치되더라도, 입력 센서(IS, 도 1a 참조)의 감지 부분(SP, 도 1a 참조)의 면적이 축소되지 않을 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(DDb)는 표시 패널(DPb), 입력 센서(ISb), 안테나층(PP), 및 윈도우(WPb)를 포함할 수 있다.
입력 센서(ISb)는 표시 패널(DPb) 위에 배치될 수 있다. 입력 센서(ISb)는 외부에서 인가된 외부 입력을 감지할 수 있다. 상기 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 상기 사용자의 입력은 사용자의 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다용한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나층(PP)은 입력 센서(ISb) 위에 배치될 수 있다. 안테나층(PP)은 연속된 공정을 통해 입력 센서(ISb) 위에 형성될 수 있다. 또는 안테나층(PP)은 입력 센서(ISb)와 접착 부재를 통해 서로 결합될 수 있다. 상기 접착 부재는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 부재는 감압 접착 필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film), 광학 투명 접착 필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 또는 광학 투명 접착 수지(OCR, Optically Clear Resin)와 같은 투명한 접착 부재일 수 있다.
안테나층(PP)은 입력 센서(ISb)와 윈도우(WPb) 사이에 배치될 수 있다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 14의 IV-IV'를 따라 절단한 단면도이다.
도 16를 참조하면, 제1 부분(SP1)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 제1 부분(SP1)을 커버할 수 있다. 안테나층(PP)은 입력 센서(ISc) 위에 배치될 수 있다. 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13)은 제2 절연층(IS-IL2) 위에 배치될 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13) 각각은 제1 부분(SP1)과 중첩할 수 있다. 평면 상에서 제1 부분(SP1), 메인 패턴(MA3), 및 제1 서브 패턴(SA13)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 부분(SP1)은 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13) 아래에 배치될 수 있다. 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13)이 제1 부분(SP1)과 중첩하기 때문에, 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13)이 배치된 영역에서도 표시 장치(DD, 도 1a 참조)는 외부의 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 입력 센서(ISc)의 감지 부분의 면적이 축소되지 않을 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 14의 IV-IV'를 따라 절단한 단면도이다.
도 17을 참조하면, 입력 센서(ISd)는 베이스 절연층(IS-IL0), 제1 절연층(IS-IL1), 제2 절연층(IS-IL2), 제1 부분(SP1), 메인 패턴(MA3), 및 제1 서브 패턴(SA13)을 포함할 수 있다. 입력 센서(ISd)는 복수의 브릿지 패턴들(BP2, 도 5a 참조)이 복수의 제2 부분들(BP1, 도 5a 참조) 위에 배치된 탑 브릿지 구조일 수 있다.
제1 부분(SP1)은 베이스 절연층(IS-IL0) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(IS-IL1)은 제1 부분(SP1)을 커버할 수 있다. 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13)은 제1 절연층(IS-IL1) 위에 배치될 수 있다. 제2 절연층(IS-IL2)은 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13)을 커버할 수 있다.
평면 상에서 보았을 때 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13) 각각은 제1 부분(SP1)과 중첩할 수 있다. 평면 상에서 보았을 때 제1 부분(SP1), 메인 패턴(MA3), 및 제1 서브 패턴(SA13)은 발광 영역(PXA)과 비중첩할 수 있다.
본 발명에 따르면, 안테나 유닛(AN3, 도 14 참조)이 입력 센서(ISd)에 내장된 형태에서도 메인 패턴(MA3) 및 제1 서브 패턴(SA13) 각각은 제1 부분(SP1)과 중첩할 수 있다. 이 경우, 메인 패턴(MA3), 및 제1 서브 패턴(SA13)이 배치된 영역에서도 표시 장치(DD, 도 1a 참조)는 외부의 입력을 감지할 수 있다. 따라서, 입력 센서(ISd)의 감지 부분의 면적이 축소되지 않을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
IS: 입력 센서 AN: 안테나 유닛
ANL: 안테나 라인 MA: 메인 패턴
SA1: 제1 서브 패턴

Claims (32)

  1. 발광 영역을 포함하는 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역이 정의된 표시 패널;
    상기 액티브 영역 위에 배치되며, 신호를 송신, 수신, 또는 송수신 하고, 제1 주파수에서 동작하도록 설계된 메인 패턴;
    상기 표시 패널 위에 배치되며, 상기 메인 패턴으로부터 연장된 안테나 라인; 및
    상기 액티브 영역 위에 배치되고, 상기 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 이격되며, 상기 메인 패턴과 용량성 결합되고, 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계된 제1 서브 패턴을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 낮고,
    상기 메인 패턴의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 제1 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제2 폭보다 큰 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 메인 패턴의 면적은 상기 제1 서브 패턴의 면적보다 큰 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 패턴은 복수로 제공되고,
    상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격된 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 서브 패턴들은 제1 방향으로 이격되고, 상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 가상선을 기준으로 대칭된 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 패턴에서 방사되는 제1 신호는 제1 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 서브 패턴에서 방사되는 제2 신호는 제2 주파수 대역을 갖고,
    상기 제1 주파수 대역의 일부와 상기 제2 주파수 대역의 일부는 중첩하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 메인 패턴으로부터 상기 메인 패턴의 두께 방향으로 방사되고, 상기 제2 신호는 상기 제1 서브 패턴으로부터 상기 제1 서브 패턴의 두께 방향으로 방사되는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 패턴과 상기 제1 방향으로 이격된 제2 서브 패턴을 더 포함하고,
    상기 제2 서브 패턴은 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 상이한 제3 주파수에서 동작하며 상기 제1 서브 패턴과 용량성 결합된 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 서브 패턴은 상기 제1 서브 패턴을 사이에 두고 상기 메인 패턴과 이격된 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 높고, 상기 제2 주파수는 상기 제3 주파수보다 높으며,
    상기 메인 패턴의 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 제1 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제2 폭보다 작고, 상기 제2 폭은 상기 제2 서브 패턴의 상기 제2 방향의 제3 폭보다 작은 표시 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제1 서브 패턴의 상기 제1 방향의 폭보다 크고,
    상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 제2 서브 패턴의 상기 제1 방향 폭보다 큰 표시 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 서브 패턴 및 상기 제2 서브 패턴 각각은 복수로 제공되고,
    상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격되고, 상기 복수의 제2 서브 패턴들은 상기 메인 패턴을 사이에 두고 서로 이격된 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 서브 패턴들은 상기 안테나 라인을 따라 연장된 가상선을 기준으로 대칭되고, 상기 복수의 제2 서브 패턴들은 상기 가상선을 기준으로 대칭된 표시 장치.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 메인 패턴에서 방사되는 제1 신호는 제1 주파수 대역을 갖고, 상기 제1 서브 패턴에서 방사되는 제2 신호는 제2 주파수 대역을 갖고, 상기 제2 서브 패턴에서 방사되는 제3 신호는 제3 주파수 대역을 갖고,
    상기 제1 주파수 대역, 상기 제2 주파수 대역, 및 상기 제3 주파수 대역은 서로 상이한 대역을 가지는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 메인 패턴으로부터 상기 메인 패턴의 두께 방향으로 방사되고, 상기 제2 신호는 상기 제1 서브 패턴으로부터 상기 제1 서브 패턴의 두께 방향으로 방사되며, 상기 제3 신호는 상기 제2 서브 패턴으로부터 상기 제2 서브 패턴의 두께 방향으로 방사되는 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 위에 배치되며, 복수의 제1 패턴들 및 상기 복수의 제1 패턴들과 다른 층 상에 배치된 제2 패턴을 포함하는 감지 전극을 더 포함하고,
    상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 복수의 제1 패턴들 또는 상기 복수의 제2 패턴들과 동일한 층에 배치되는 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널 위에 배치되고 복수의 감지 전극들을 포함하는 입력 센서를 더 포함하고,
    상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 입력 센서 위에 배치되는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 복수의 감지 전극들, 상기 메인 패턴, 및 상기 제1 서브 패턴은 중첩하는 표시 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 메쉬 구조인 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 메인 패턴 및 상기 제1 서브 패턴은 상기 발광 영역과 비중첩하는 표시 장치.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 패턴의 상기 제1 방향의 폭은 상기 안테나 라인의 상기 제1 방향 폭보다 큰 표시 장치.
  22. 발광 영역을 포함하는 액티브 영역 및 상기 액티브 영역과 인접한 주변 영역이 정의된 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 위에 배치되며 상기 액티브 영역과 중첩하는 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 안테나 유닛은,
    제1 주파수에서 동작하도록 설계되며, 라인 부분 및 상기 라인 부분보다 큰 폭을 갖는 패치 부분을 포함하는 패치 안테나; 및
    상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 동작하도록 설계되며 상기 패치 부분을 사이에 두고 서로 이격된 복수의 제1 서브 패턴들을 포함하는 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    평면 상에서 보았을 때 상기 안테나 유닛은 상기 발광 영역과 비중첩하는 표시 장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 표시 패널 위에 배치되며, 상기 안테나 유닛과 다른 층 상에 배치된 제2 패턴을 포함하는 감지 전극을 더 포함하고,
    상기 안테나 유닛은 상기 복수의 제1 패턴들과 동일한 층에 배치되고, 상기 복수의 제2 패턴들과 상이한 층에 배치되는 표시 장치.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 패턴들은 상기 안테나 유닛 아래에 배치되고,
    평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 제2 패턴들 및 상기 안테나 유닛은 중첩하는 표시 장치.
  26. 제24 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 패턴들은 상기 안테나 유닛 위에 배치되고,
    평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 제2 패턴들 및 상기 안테나 유닛은 비중첩하는 표시 장치.
  27. 제23 항에 있어서,
    상기 표시 패널 위에 배치되며, 복수의 감지 전극들을 포함하는 입력 센서를 더 포함하고,
    상기 안테나 유닛은 상기 입력 센서 위에 배치되는 표시 장치.
  28. 제27 항에 있어서,
    평면 상에서 보았을 때 상기 복수의 감지 전극들 및 상기 안테나 유닛은 중첩하는 표시 장치.
  29. 제23 항에 있어서,
    상기 패치 부분의 제1 폭은 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각의 제2 폭보다 큰 표시 장치.
  30. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 상이한 제3 주파수에서 동작하도록 설계되며 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각을 사이에 두고 상기 패치 부분과 이격된 복수의 제2 서브 패턴들을 더 포함하는 표시 장치.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 서브 패턴들 각각은 인접한 복수의 제1 서브 패턴들과 소정의 간격으로 이격된 표시 장치.
  32. 제30 항에 있어서,
    상기 패치 부분의 제1 폭은 상기 복수의 제1 서브 패턴들 각각의 제2 폭보다 작고, 상기 제2 폭은 상기 복수의 제2 서브 패턴들 각각의 제3 폭보다 작은 표시 장치.
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