KR20220045585A - 전자 장치 - Google Patents

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KR20220045585A
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pads
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KR1020200128090A
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박정목
엄태용
조현욱
문동진
정예리
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

전자 장치는 표시층, 및 센서층을 포함할 수 있다. 상기 센서층은 복수의 제1 전극들, 복수의 제2 전극들, 복수의 제1 교차 전극들, 복수의 제2 교차 전극들, 복수의 패드들, 상기 복수의 제1 전극들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 배선들, 상기 복수의 제2 전극들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 배선들, 상기 복수의 제1 교차 전극들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 교차 배선들, 및 상기 복수의 제2 교차 전극들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 교차 배선들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 배선들의 개수와 상이하고, 상기 복수의 제1 교차 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 교차 배선들의 개수와 상이할 수 있다.

Description

전자 장치{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 센싱 감도가 향상된 센서층을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 영상을 표시하는 표시층 및 외부 입력을 감지하는 센서층을 포함할 수 있다. 센서층은 복수의 전극들을 포함할 수 있다. 최근 다양한 형상의 액티브 영역을 갖는 전자 장치들이 개발되면서, 복수의 전극들의 길이가 서로 상이할 수 있다.
본 발명은 센싱 감도가 향상된 센서층을 포함하는 전자 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 영상을 표시하는 표시층, 및 상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 상기 감지 영역 주변의 주변 영역이 정의된 센서층을 포함할 수 있다. 상기 센서층은 상기 감지 영역에 배치되며 제1 방향을 따라 배열되며 서로 상이한 길이를 갖는 복수의 제1 전극들, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 제2 전극들, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제1 교차 전극들, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 제2 방향을 따라 배열되며 서로 상이한 길이를 갖는 복수의 제2 교차 전극들, 상기 주변 영역에 배치된 복수의 패드들, 상기 복수의 제1 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 제1 회전 방향을 따라 각각 연장하는 복수의 제1 배선들, 상기 제2 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 상기 제1 방향과 상이한 제2 회전 방향을 따라 각각 연장하는 복수의 제2 배선들, 상기 복수의 제1 교차 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 연장하는 복수의 제1 교차 배선들, 및 상기 복수의 제2 교차 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 연장하는 복수의 제2 교차 배선들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 배선들의 개수와 상이하고, 상기 복수의 제1 교차 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 교차 배선들의 개수와 상이할 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들은 상기 복수의 제2 전극들을 사이에 두고 상기 복수의 패드들과 이격되고, 상기 복수의 제1 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 배선들의 개수보다 적을 수 있다.
상기 센서층에는 제1 연결 영역 및 제2 연결 영역이 더 정의되고, 상기 제1 연결 영역은 상기 복수의 제1 교차 전극들과 상기 복수의 제1 교차 배선들이 각각 연결되는 영역이고, 상기 제2 연결 영역은 상기 복수의 제2 교차 전극들과 상기 복수의 제2 교차 배선들이 각각 연결되는 영역이고, 상기 제1 연결 영역은 상기 제2 연결 영역보다 상기 복수의 패드들에 더 가까울 수 있다.
상기 제2 연결 영역의 면적은 상기 제1 연결 영역의 면적보다 작을 수 있다.
상기 복수의 제1 교차 배선의 개수는 상기 복수의 제2 교차 배선의 개수보다 많을 수 있다.
상기 제1 배선의 개수와 상기 제2 배선의 개수의 차이는 상기 제1 교차 배선의 개수와 상기 제2 교차 배선의 개수의 차이보다 작을 수 있다.
상기 감지 영역의 중심을 관통하며, 상기 제1 방향을 따라 연장하는 제1 기준선이 정의되고, 상기 복수의 제1 교차 전극들과 상기 복수의 제2 교차 전극들 사이의 제1 경계는 상기 제1 기준선과 이격될 수 있다.
상기 감지 영역의 중심을 관통하며, 상기 제2 방향을 따라 연장하는 제2 기준선이 정의되고, 상기 복수의 제1 전극들과 상기 복수의 제2 전극들 사이의 제2 경계는 상기 제2 기준선과 이격될 수 있다.
상기 제2 경계와 상기 복수의 패드들 사이의 거리는 상기 제2 기준선과 상기 복수의 패드들 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 복수의 패드들은 상기 제1 기준선으로부터 상기 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 복수의 패드들은 상기 제1 기준선을 사이에 두고 서로 이격된 복수의 제1 패드들 및 복수의 제2 패드들을 포함할 수 있다.
상기 표시층은 상기 표시층으로 전기적 신호를 전달하는 복수의 표시 패드들을 포함하고, 상기 복수의 패드들은 상기 복수의 표시 패드들과 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
상기 복수의 패드들은 상기 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다.
상기 복수의 패드들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 사이의 방향을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다.
상기 복수의 제1 교차 전극들의 개수는 상기 복수의 제2 교차 전극들의 개수의 3배 이상일 수 있다. 인 전자 장치.
상기 감지 영역과 상기 주변 영역의 경계는 원 또는 타원일 수 있다.
상기 복수의 제1 전극들 중 최대 길이를 갖는 제1 전극의 길이는 상기 복수의 제2 전극들 중 최대 길이를 갖는 제2 전극의 길이보다 짧고, 상기 복수의 제1 교차 전극들 중 최대 길이를 갖는 제1 교차 전극의 길이는 상기 복수의 제2 교차 전극들 중 최대 길이를 갖는 제2 교차 전극의 길이보다 길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 감지 영역 및 상기 감지 영역 주변의 주변 영역이 정의된 베이스층, 상기 베이스층의 상기 감지 영역에 배치된 복수의 전극들, 상기 베이스층의 상기 감지 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들과 교차하는 복수의 교차 전극들, 상기 베이스층의 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 배선들, 및 상기 베이스층의 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 교차 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 교차 배선들을 포함하고, 상기 복수의 배선들은 제1 회전 방향을 따라 연장하는 복수의 제1 배선들 및 상기 제1 회전 방향과 상이한 제2 회전 방향을 따라 연장하며 상기 복수의 제1 배선들의 개수보다 많은 개수의 복수의 제2 배선들을 포함하고, 상기 복수의 교차 배선들은 상기 감지 영역과 상기 복수의 배선들 사이에 배치된 복수의 제1 교차 배선들 및 상기 복수의 제2 배선들을 사이에 두고 상기 감지 영역과 이격되며, 상기 복수의 제1 교차 배선들의 개수보다 적은 개수의 복수의 제2 교차 배선들을 포함할 수 있다.
상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 배선들 및 상기 복수의 교차 배선들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 패드들을 더 포함하고, 상기 복수의 전극들은 상기 복수의 제1 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 전극들 및 상기 복수의 제2 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 전극들을 포함하고, 상기 복수의 교차 전극들은 상기 복수의 제1 교차 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 교차 전극들 및 상기 복수의 제2 교차 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 교차 전극들을 포함하고, 상기 복수의 제1 전극들 및 상기 복수의 제2 전극들은 제1 방향을 따라 순차적으로 배열되고, 상기 복수의 제1 교차 전극들 및 상기 복수의 제2 교차 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 순차적으로 배열되고, 상기 복수의 패드들은 상기 복수의 제2 전극들을 사이에 두고 상기 복수의 제1 전극들과 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 영상을 표시하는 표시층, 및 상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 상기 감지 영역을 에워싸는 주변 영역이 정의되고, 상기 감지 영역에 배치된 복수의 전극들, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들과 교차하는 복수의 교차 전극들, 상기 주변 영역에 배치되며 복수의 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 배선들, 및 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 교차 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 교차 배선들을 포함하는 센서층을 포함할 수 있다. 상기 복수의 배선들은 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격되며 서로 상이한 개수를 갖는 복수의 제1 배선들 및 복수의 제2 배선들을 포함하고, 상기 복수의 교차 배선들은 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격되며 서로 상이한 개수를 갖는 복수의 제1 교차 배선들 및 복수의 제2 교차 배선들을 포함하고, 상기 복수의 제1 교차 배선들과 상기 복수의 제2 교차 배선들 개수의 차이는 상기 복수의 제1 배선들과 상기 복수의 제2 배선들 개수의 차이보다 클 수 있다.
상술한 바에 따르면, 전자 장치는 전극들, 교차 전극들, 전극들에 전기적으로 각각 연결된 제1 및 제2 배선들, 상기 교차 전극들에 전기적으로 각각 연결된 제1 및 제2 교차 배선들을 포함할 수 있다. 제2 배선들 각각의 길이는 제1 배선들 각각의 길이보다 짧을 수 있고, 제2 배선들의 개수는 제1 배선들의 개수보다 많을 수 있다. 또한, 제2 교차 배선들 각각의 길이는 제1 교차 배선들 각각의 길이보다 길 수 있고, 제2 교차 배선들의 개수는 제1 교차 배선들의 개수보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 배선들에 연결된 전극들의 최대 길이는 제2 배선들에 연결된 전극들의 최대 길이보다 짧을 수 있고, 제2 교차 배선들에 연결된 교차 전극들의 최대 길이는 제1 교차 배선들에 연결된 교차 전극들의 최대 길이보다 작을 수 있다. 즉, 최대 길이를 갖는 배선 또는 교차 배선에는 최대 길이를 갖는 전극 또는 교차 전극이 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 센서층 내의 최대 저항의 크기가 감소되며, 센서층 내의 저항 편차가 감소될 수 있다. 그 결과, 센서층의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 적용예이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 적용예이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 II-II'을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 III-III'을 따라 절단한 단면도이다.
도 7a는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 7b는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 7c는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 적용예이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(1000)는 자동차(1000CA)에 적용될 수 있다.
전자 장치(1000)는 영상을 표시하고, 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 자동차 운전 시 필요한 각종 정보, 예를 들어, 내비게이션 정보 또는 에어컨, 히터, 오디오, 및 공기 순환 등 각종 시스템을 조작하기 위한 아이콘들을 표시하거나, 자동차(1000CA) 후방의 영상을 표시할 수 있다. 사용자는 터치 동작을 통해 전자 장치(1000)를 조작할 수 있다.
전자 장치(1000)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 10인치 이상의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 13.5 인치일 수 있으며, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 적용예이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(1000-1)는 웨어러블 장치(1000WA)에 적용될 수도 있다.
전자 장치(1000-1)는 시간 정보, 날씨 정보, 또는 각종 어플 또는 동작을 수행하기 위한 아이콘 등을 표시할 수 있다. 사용자는 터치 동작을 통해 전자 장치(1000-1)를 동작할 수 있다.
도 1 및 도 2에서는 전자 장치(1000 또는 1000-1)가 적용되는 2가지 적용 예들에 대해 예시적으로 도시하였으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 I-I'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 전자 장치(1000)에는 액티브 영역(1000A) 및 주변 영역(1000N)이 정의될 수 있다. 주변 영역(1000N)은 액티브 영역(1000A)에 인접하며, 액티브 영역(1000A)을 에워쌀 수 있다.
전자 장치(1000)는 액티브 영역(1000A)을 통해 영상을 표시하며 외부에서 인가되는 입력을 감지할 수 있다. 상기 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
액티브 영역(1000A)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 액티브 영역(1000A)은 휘어진 곡면을 포함하거나, 휘어진 곡면과 평면을 모두 포함할 수도 있다. 본 명세서에서, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 모두 교차하는 제3 방향(DR3)은 전자 장치(1000)의 두께 방향이라 지칭될 수 있다.
전자 장치(1000)는 표시층(100) 및 센서층(200)을 포함할 수 있다.
표시층(100)은 영상을 실질적으로 생성하는 구성일 수 있다. 표시층(100)은 발광형 표시층일 수 있으며, 예를 들어, 표시층(100)은 유기발광 표시층, 퀀텀닷 표시층, 또는 마이크로 엘이디 표시층일 수 있다. 이하에서는, 표시층(100)이 유기발광 표시층인 것을 예로 들어 설명하나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
센서층(200)은 표시층(100) 위에 배치될 수 있다. 센서층(200)은 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 사용자의 입력일 수 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 펜, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함할 수 있다.
센서층(200)은 연속된 공정을 통해 표시층(100) 위에 형성될 수 있다. 이 경우, 센서층(200)은 표시층(100) 위에 직접 배치된다고 표현될 수 있다. 직접 배치된다는 것은 센서층(200)과 표시층(100) 사이에 제3 의 구성요소가 배치되지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 센서층(200)과 표시층(100) 사이에는 별도의 접착 부재가 배치되지 않을 수 있다.
전자 장치(1000)는 표시층(100)과 전기적으로 연결된 표시 패드들(100PD) 및 센서층(200)과 전기적으로 연결된 센서 패드들(200PD, 이하 패드들)을 포함할 수 있다. 표시 패드들(100PD)과 패드들(200PD)에는 하나의 인쇄회로필름이 부착될 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 패드들(100PD)에는 제1 인쇄회로필름이 부착되고, 패드들(200PD)에는 제2 인쇄회로필름이 부착될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 표시층(100)은 베이스층(101), 회로층(102), 발광 소자층(103), 및 봉지층(104)을 포함할 수 있다.
베이스층(101)은 회로층(102)이 배치되는 베이스 면을 제공하는 부재일 수 있다. 베이스층(101)은 유리 기판, 금속기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스층(101)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
베이스층(101)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 베이스층(101)은 제1 합성 수지층, 상기 제1 합성 수지층 위에 배치된 실리콘옥사이드(SiOx)층, 상기 실리콘옥사이드층 위에 배치된 아몰퍼스실리콘(a-Si)층, 및 상기 아몰퍼스 실리콘층 위에 배치된 제2 합성 수지층을 포함할 수 있다. 상기 실리콘옥사이드층 및 상기 아몰퍼스실리콘층은 베이스 배리어층이라 지칭될 수 있다. 또는, 베이스층(101)은 제1 합성 수지층, 접착층, 및 제2 합성 수지층을 포함할 수도 있다.
상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 폴리이미드(polyimide)계 수지를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 합성 수지층들 각각은 아크릴(acrylate)계 수지, 메타크릴(methacrylate)계 수지, 폴리아이소프렌(polyisoprene)계 수지, 비닐(vinyl)계 수지, 에폭시(epoxy)계 수지, 우레탄(urethane)계 수지, 셀룰로오스(cellulose)계 수지, 실록산(siloxane)계 수지, 폴리아미드(polyamide)계 수지 및 페릴렌(perylene)계 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 "~~" 계 수지는 "~~" 의 작용기를 포함하는 것을 의미한다.
회로층(102)은 베이스층(101) 위에 배치될 수 있다. 회로층(102)은 절연층, 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 라인 등을 포함할 수 있다. 코팅, 증착 등의 방식으로 절연층, 반도체층, 및 도전층이 베이스층(101) 위에 형성되고, 이후, 복수 회의 포토리소그래피 공정을 통해 절연층, 반도체층, 및 도전층이 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이 후, 회로층(102)에 포함된 반도체 패턴, 도전 패턴, 및 신호 배선 등이 형성될 수 있다.
베이스층(101)의 상면에 적어도 하나의 무기층이 형성된다. 무기층은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기층은 다층으로 형성될 수 있다. 다층의 무기층들은 배리어층 및/또는 버퍼층을 구성할 수 있다. 본 실시예에서 표시층(100)은 버퍼층(BFL)을 포함하는 것으로 도시되었다.
버퍼층(BFL)은 베이스층(101)과 반도체 패턴 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다. 버퍼층(BFL)은 실리콘옥사이드층 및 실리콘나이트라이드층을 포함할 수 있으며, 실리콘 옥사이드층과 실리콘나이트라이드층은 교대로 적층될 수 있다.
반도체 패턴은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질실리콘 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
도 3b는 일부의 반도체 패턴을 도시한 것일 뿐이고, 다른 영역에 반도체 패턴이 더 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 화소들에 걸쳐 특정한 규칙으로 배열될 수 있다. 반도체 패턴은 도핑 여부에 따라 전기적 성질이 다를 수 있다. 반도체 패턴은 도핑영역과 비-도핑영역을 포함할 수 있다. 도핑영역은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. P타입의 트랜지스터는 P형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함하고, N타입의 트랜지스터는 N형 도판트로 도핑된 도핑영역을 포함할 수 있다.
도핑영역은 비-도핑영역보다 전도성이 크고, 실질적으로 전극 또는 신호 라인의 역할을 할 수 있다. 비-도핑영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다. 다시 말해, 반도체 패턴의 일부분은 트랜지스터의 액티브일수 있고, 다른 일부분은 트랜지스터의 소스 또는 드레인일 수 있고, 또 다른 일부분은 연결 전극 또는 연결 신호라인일 수 있다.
화소들 각각은 7개의 트랜지스터들, 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하는 등가회로를 가질 수 있으며, 화소의 등가회로도는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 도 3b에서는 화소에 포함되는 하나의 트랜지스터(100PC) 및 발광 소자(100PE)를 예시적으로 도시하였다.
트랜지스터(100PC)의 소스(SC), 액티브(AL), 및 드레인(DR)이 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 소스(SC) 및 드레인(DR)은 단면 상에서 액티브(AL)로부터 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 도 3b에는 반도체 패턴으로부터 형성된 연결 신호 라인(SCL)의 일부분을 도시하였다. 별도로 도시하지 않았으나, 연결 신호 라인(SCL)은 평면 상에서 트랜지스터(100PC)의 드레인(DR)에 연결될 수 있다.
제1 절연층(10)은 버퍼층(BFL) 위에 배치될 수 있다. 제1 절연층(10)은 복수 개의 화소들에 공통으로 중첩하며, 반도체 패턴을 커버할 수 있다. 제1 절연층(10)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 절연층(10)은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 절연층(10)은 단층의 실리콘옥사이드층일 수 있다. 제1 절연층(10)뿐만 아니라 후술하는 회로층(102)의 절연층은 무기층 및/또는 유기층일 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 무기층은 상술한 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
트랜지스터(100PC)의 게이트(GT)는 제1 절연층(10) 위에 배치된다. 게이트(GT)는 금속 패턴의 일부분일 수 있다. 게이트(GT)는 액티브(AL)에 중첩한다. 반도체 패턴을 도핑하는 공정에서 게이트(GT)는 마스크로 기능할 수 있다.
제2 절연층(20)은 제1 절연층(10) 위에 배치되며, 게이트(GT)를 커버할 수 있다. 제2 절연층(20)은 화소들에 공통으로 중첩할 수 있다. 제2 절연층(20)은 무기층 및/또는 유기층일 수 있으며, 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에서 제2 절연층(20)은 단층의 실리콘옥사이드층 또는 실리콘나이트라이드층일 수 있다.
제3 절연층(30)은 제2 절연층(20) 위에 배치될 수 있으며, 본 실시예에서 제3 절연층(30)은 단층의 실리콘옥사이드층 또는 실리콘나이트라이드층일 수 있다.
제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제1, 제2, 및 제3 절연층(10, 20, 30)을 관통하는 컨택홀(CNT-1)을 통해 연결 신호 라인(SCL)에 접속될 수 있다.
제4 절연층(40)은 제3 절연층(30) 위에 배치될 수 있다. 제4 절연층(40)은 단층의 실리콘 옥사이드층일 수 있다. 제5 절연층(50)은 제4 절연층(40) 위에 배치될 수 있다. 제5 절연층(50)은 유기층일 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(50) 위에 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) 위에 배치되며, 제2 연결 전극(CNE2)을 커버할 수 있다. 제6 절연층(60)은 유기층일 수 있다.
발광 소자층(103)은 회로층(102) 위에 배치될 수 있다. 발광 소자층(103)은 발광 소자(100PE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자층(103)은 유기 발광 물질, 퀀텀닷, 퀀텀 로드, 또는 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다. 이하에서, 발광 소자(100PE)가 유기 발광 소자인 것을 예로 들어 설명하나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(100PE)는 제1 전극(AE), 발광층(EL), 및 제2 전극(CE)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 제6 절연층(60) 위에 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(70)은 제6 절연층(60) 위에 배치되며, 제1 전극(AE)의 일부분을 커버할 수 있다. 화소 정의막(70)에는 개구부(70-OP)가 정의된다. 화소 정의막(70)의 개구부(70-OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
도 3b에 도시된 것과 같이, 액티브 영역(100A, 도 2 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. 본 실시예에서 발광 영역(PXA)은 개구부(70-OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부 영역에 대응하게 정의되었다.
발광층(EL)은 제1 전극(AE) 위에 배치될 수 있다. 발광층(EL)은 개구부(70-OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EL)은 화소들 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EL)이 화소들 각각에 분리되어 형성된 경우, 발광층들(EL) 각각은 청색, 적색, 및 녹색 중 적어도 하나의 색의 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 발광층(EL)은 화소들에 연결되어 공통으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 발광층(EL)은 청색 광을 제공하거나, 백색 광을 제공할 수도 있다.
제2 전극(CE)은 발광층(EL) 위에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 일체의 형상을 갖고, 복수 개의 화소들에 공통적으로 배치될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제1 전극(AE)과 발광층(EL) 사이에는 정공 제어층이 배치될 수 있다. 정공 제어층은 발광 영역(PXA)과 비발광 영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층은 정공 수송층을 포함하고, 정공 주입층을 더 포함할 수 있다. 발광층(EL)과 제2 전극(CE) 사이에는 전자 제어층이 배치될 수 있다. 전자 제어층은 전자 수송층을 포함하고, 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 정공 제어층과 전자 제어층은 오픈 마스크를 이용하여 복수 개의 화소들에 공통으로 형성될 수 있다.
봉지층(104)은 발광 소자층(103) 위에 배치될 수 있다. 봉지층(104)은 순차적으로 적층된 무기층, 유기층, 및 무기층을 포함할 수 있으나, 봉지층(104)을 구성하는 층들이 이에 제한되는 것은 아니다.
무기층들은 수분 및 산소로부터 발광 소자층(103)을 보호하고, 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 발광 소자층(103)을 보호할 수 있다. 무기층들은 실리콘나이트라이드층, 실리콘옥시나이트라이드층, 실리콘옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 유기층은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
센서층(200)은 베이스층(201), 제1 도전층(202), 감지 절연층(203), 제2 도전층(204), 및 커버 절연층(205)을 포함할 수 있다.
베이스층(201)은 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 및 실리콘옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무기층일 수 있다. 또는 베이스층(201)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 또는 이미드 계열 수지를 포함하는 유기층일 수도 있다. 베이스층(201)은 단층 구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다.
단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO), 산화아연(zinc oxide, ZnO), 인듐주석아연산화물(indium zinc tin oxide, IZTO) 등과 같은 투명한 전도성산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT과 같은 전도성 고분자, 금속 나노 와이어, 그라핀 등을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 금속층들을 포함할 수 있다. 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 적어도 하나의 금속층 및 적어도 하나의 투명 도전층을 포함할 수 있다.
제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204)이 금속층을 포함하는 경우, 제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204)은 불투명할 수 있다. 따라서, 제1 도전층(202) 및 제2 도전층(204)은 발광 영역(PXA)과 비중첩하도록 패터닝될 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 절연층(203) 및 커버 절연층(205) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 II-II'을 따라 절단한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전자 장치(1000_1)는 제1 기판(100_1) 및 제2 기판(200_1)을 포함할 수 있다. 제1 기판(100_1)은 표시층이라 지칭될 수 있고, 제2 기판(200_1)은 센서층이라 지칭될 수 있다.
제1 기판(100_1)과 제2 기판(200_1)은 결합 부재(미도시)에 의해 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합 부재는 제1 기판(100_1)과 제2 기판(200_1) 사이에 배치되고, 주변 영역(1000N)에 배치될 수 있다. 결합 부재는 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물은 프릿 실(frit seal)을 포함할 수 있고, 유기물은 광 경화성 수지 또는 광 가소성 수지를 포함할 수 있다. 다만, 결합 부재를 구성하는 물질이 상기 예에 제한되는 것은 아니다.
제1 기판(100_1)은 베이스층(101), 회로층(102) 및 발광 소자층(103)을 포함할 수 있다. 베이스층(101), 회로층(102), 및 발광 소자층(103)에 대한 설명은 앞서 도 3a 및 도 3b를 통해 설명되었으므로 생략된다.
제2 기판(200_1)은 베이스 기판(201_1), 제1 도전층(202_1), 감지 절연층(203_1), 제2 도전층(204_1), 및 커버 절연층(205_1)을 포함할 수 있다.
베이스 기판(201_1)은 유리 기판, 금속기판, 또는 고분자 기판 등일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 기판(201_1)은 무기층, 유기층 또는 복합재료층일 수 있다.
제1 도전층(202_1) 및 제2 도전층(204_1) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향(DR3)을 따라 적층된 다층 구조를 가질 수 있다. 제1 도전층(202_1) 및 제2 도전층(204_1)각각은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전층(204_1)은 투명 도전층을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 도전층(204_1)은 발광 영역(PXA)에 중첩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 베이스 기판(201_1)과 제1 도전층(202_1) 사이에는 적어도 하나 이상의 절연층이 더 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 절연층은 베이스 기판(201_1) 위에 직접 형성될 수도 있고, 접착층을 통해 베이스 기판(201_1)에 결합될 수도 있다. 접착층은 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다.
제1 기판(100_1)은 표시 패드들(100PD_1)을 포함할 수 있고, 제2 기판(200_1)은 센서 패드들(200PD_1, 이하 패드들)을 포함할 수 있다. 표시 패드들(100PD_1)에는 제1 인쇄회로필름이 부착되고, 패드들(200PD_1)에는 제2 인쇄회로필름이 부착될 수 있다.
표시 패드들(100PD_1)은 회로층(102)과 전기적으로 연결되어 회로층(102)으로 신호를 제공할 수 있다. 센서 패드들(200PD_1)은 제1 도전층(202_1) 및 제2 도전층(204_1)과 전기적으로 연결되어, 제1 도전층(202_1) 및 제2 도전층(204_1)으로 신호를 제공하거나, 제1 도전층(202_1) 및 제2 도전층(204_1)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 센서층(200)에는 감지 영역(200A) 및 주변 영역(200N)이 정의될 수 있다. 감지 영역(200A)은 외부 입력을 감지하는 영역으로 도 3a의 액티브 영역(1000A)에 대응될 수 있다. 주변 영역(200N)은 감지 영역(200A)의 주변에 정의되며, 도 3a의 주변 영역(1000N)에 대응될 수 있다.
감지 영역(200A)과 주변 영역(200N)의 경계(200BD)는 원일 수 있다. 감지 영역(200A)의 중심(200CP)은 경계(200BD)의 중심에 대응될 수 있다. 제1 기준선(200RL1)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장하며, 중심(200CP)을 관통할 수 있다. 제2 기준선(200RL2)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장하며, 중심(200CP)을 관통할 수 있다.
센서층(200)은 복수의 전극들(210, 이하 전극들), 복수의 교차 전극들(220, 이하 교차 전극들), 복수의 배선들(231, 232, 이하 배선들), 복수의 교차 배선들(241, 242, 이하 교차 배선들), 및 복수의 패드들(200PD, 이하 패드들)을 포함할 수 있다.
전극들(210) 및 교차 전극들(220)은 감지 영역(200A)에 배치될 수 있고, 배선들(231, 232), 교차 배선들(241, 242), 및 패드들(200PD)은 주변 영역(200N)에 배치될 수 있다. 전자 장치(1000, 도 3a 참조)는 전극들(210)과 교차 전극들(220) 사이의 상호정전용량의 변화를 통해 외부 입력에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있다.
전극들(210)은 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배열될 수 있다. 교차 전극들(220)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배열될 수 있다. 전극들(210) 각각은 제2 방향(DR2)을 따라 연장되고, 교차 전극들(220) 각각은 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있다. 전극들(210)과 교차 전극들(220)은 서로 교차할 수 있다. 이하 명세서에서 전극들(210) 각각의 길이는 제2 방향(DR2)의 길이를 의미할 수 있고, 교차 전극들(220) 각각의 길이는 제1 방향(DR1)의 길이를 의미할 수 있다.
감지 영역(200A)과 주변 영역(200N)의 경계(200BD)는 원이기 때문에, 전극들(210) 각각은 다양한 길이를 가질 수 있고, 교차 전극들(220) 각각은 다양한 길이를 가질 수 있다. 길이가 다양함에 따라, 전극들(210) 및 교차 전극들(220) 각각의 저항은 서로 상이할 수 있고, 이는 센싱 감도 차이를 야기할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전극들(210)에 연결되는 배선들(231, 232) 및 교차 전극들(220)에 연결되는 교차 배선들(241, 242)의 위치를 조절하여 감도 차이를 감소시킬 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명된다.
전극들(210)은 제1 전극들(210a) 및 제2 전극들(210b)을 포함할 수 있다. 제1 전극들(210a)과 제2 전극들(210b)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 교차 전극들(220)은 제1 교차 전극들(220a) 및 제2 교차 전극들(220b)을 포함할 수 있다. 제1 교차 전극들(220a)과 제2 교차 전극들(220b)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다.
도 5에서는 제1 전극들(210a)과 제2 전극들(210b)의 구분을 명확히 하기 위해 서로 다른 음영으로 도시하였고, 제1 교차 전극들(220a)과 제2 교차 전극들(220b)의 구분을 명확히 하기 위해 서로 다른 해칭으로 도시하였다.
도 5에서는 제1 전극들(210a)이 3 개, 제2 전극들(210b)이 5 개, 제1 교차 전극들(220a)이 6 개, 제2 교차 전극들(220b)이 2개 인 것을 예로 들어 도시하였으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 감지 영역(200A)의 면적이 커지면 커질수록, 제1 전극들(210a), 제2 전극들(210b), 제1 교차 전극들(220a), 및 제2 교차 전극들(220b) 각각의 개수는 증가할 수 있다.
배선들(231, 232)은 전극들(210)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 교차 배선들(241, 242)은 교차 전극들(220)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 배선들(231, 232)은 제1 배선들(231) 및 제2 배선들(232)을 포함할 수 있다. 교차 배선들(241, 242)은 제1 교차 배선들(241) 및 제2 교차 배선들(242)을 포함할 수 있다. 제1 배선들(231)은 제1 전극들(210a)에 각각 전기적으로 연결되고, 제2 배선들(232)은 제2 전극들(210b)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 교차 배선들(241)은 제1 교차 전극들(220a)에 각각 전기적으로 연결되고, 제2 교차 배선들(242)은 제2 교차 전극들(220b)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 배선들(231)과 제2 배선들(232)은 감지 영역(200A)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있고, 제1 교차 배선들(241)과 제2 교차 배선들(242)은 감지 영역(200A)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다.
전극들(210) 각각은 제1 단부와 상기 제1 단부와 제2 방향(DR2)으로 이격된 제2 단부를 포함할 수 있다. 전극들(210) 중 제1 단부에서 제1 배선들(231)과 각각 연결된 전극들은 제1 전극들(210a)로, 전극들(210) 중 제2 단부에서 제2 배선들(232)과 각각 연결된 전극들은 제2 전극들(210b)로 정의될 수 있다. 또한, 교차 전극들(220) 각각은 제3 단부와 상기 제3 단부와 제1 방향(DR1)으로 이격된 제4 단부를 포함할 수 있다. 교차 전극들(220) 중 제3 단부에서 제1 교차 배선들(241)과 각각 연결된 교차 전극들은 제1 교차 전극들(220a)로, 교차 전극들(220) 중 제4 단부에서 제2 교차 배선들(242)과 각각 연결된 교차 전극들은 제2 교차 전극들(220b)로 정의될 수 있다.
제1 배선들(231)은 제1 전극들(210a)로부터 패드들(200PD)을 향해 제1 회전 방향(RD1)을 따라 연장할 수 있다. 제2 배선들(232)은 제2 전극들(210b)로부터 패드들(200PD)을 향해 제2 회전 방향(RD2)을 따라 연장할 수 있다. 제1 교차 배선들(241)은 제1 교차 전극들(220a)로부터 패드들(200PD)을 향해 제1 회전 방향(RD1)을 따라 연장할 수 있다. 제2 교차 배선들(242)은 제2 교차 전극들(220b)로부터 패드들(200PD)을 향해 제2 회전 방향(RD2)을 따라 연장할 수 있다.
제1 교차 배선들(241)은 경계(200BD)와 제1 배선들(231) 사이에 배치되고, 제2 배선들(232)은 경계(200BD)와 제2 교차 배선들(242) 사이에 배치될 수 있다. 제1 배선들(231)의 길이들은 제1 교차 배선들(241)의 길이들보다 길고, 제2 교차 배선들(242)의 길이들은 제2 배선들(232)의 길이들보다 길 수 있다.
제1 교차 전극들(220a)과 제2 교차 전극들(220b) 사이에는 제1 경계(220BD)가 정의되고, 제1 전극들(210a)과 제2 전극들(210b) 사이에는 제2 경계(210BD)가 정의될 수 있다. 제1 경계(220BD)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장될 수 있고, 제2 경계(210BD)는 제2 방향(DR2)을 따라 연장될 수 있다. 제1 경계(220BD)는 제1 기준선(200RL1)과 이격되고, 제2 경계(210BD)는 제2 기준선(200RL2)과 이격될 수 있다.
제1 전극들(210a)은 제2 전극들(210b)을 사이에 두고 패드들(200PD)과 이격될 수 있다. 센서층(200)에는 제1 연결 영역(220CA1) 및 제2 연결 영역(220CA2)이 정의될 수 있다. 제1 연결 영역(220CA1)은 제1 교차 전극들(220a)이 교차 배선들(241, 242) 중 일부와 컨택되는 영역일 수 있고, 제2 연결 영역(220CA2)은 제2 교차 전극들(220b)이 교차 배선들(241, 242)중 일부와 컨택되는 영역일 수 있다. 제1 연결 영역(220CA1)은 제2 연결 영역(220CA2)보다 패드들(200PD)과 인접할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 배선들(231)의 개수와 제2 배선들(232)의 개수는 서로 상이할 수 있다. 또한, 제1 교차 배선들(241)의 개수와 제2 교차 배선들(242)의 개수는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 제1 배선들(231)에 연결된 제1 전극들(210a)의 개수와 제2 배선들(232)에 연결된 제2 전극들(210b)의 개수도 서로 상이할 수 있고, 제1 교차 배선들(241)에 연결된 제1 교차 전극들(220a)의 개수와 제2 교차 배선들(242)에 연결된 제2 교차 전극들(220b)의 개수는 서로 상이할 수 있다.
제1 배선들(231) 각각의 길이는 제2 배선들(232) 각각의 길이보다 길고, 제1 교차 배선들(241) 각각의 길이는 제2 교차 배선들(242) 각각의 길이보다 짧을 수 있다. 제1 배선들(231)의 개수는 제2 배선들(232)의 개수보다 적을 수 있다. 제1 교차 배선들(241)의 개수는 제2 교차 배선들(242)의 개수보다 많을 수 있다. 따라서, 제1 연결 영역(220CA1)의 면적은 제2 연결 영역(220CA2)의 면적보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상대적으로 짧은 길이를 갖는 제2 배선들(232), 및 제1 교차 배선들(241)은 상대적으로 긴 길이를 갖는 제1 배선들(231), 및 제2 교차 배선들(242)의 수보다 많을 수 있다. 제1 배선들(231)에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극들(210a)의 길이들은 제2 전극들(210b) 중 가장 긴 길이를 갖는 제2 전극(210M)의 길이보다 짧을 수 있다. 또한, 제2 교차 배선들(242)에 전기적으로 각각 연결된 제2 교차 전극들(220b)의 길이들은 제1 교차 전극들(220a) 중 가장 긴 길이를 갖는 제1 교차 전극(220M)의 길이보다 짧을 수 있다.
제1 경계(220BD) 및 제2 경계(210BD)가 중심(200CP)을 지나는 비교예의 경우에 제1 전극들의 개수와 제2 전극들의 개수는 서로 동일할 수 있고, 제1 교차 전극들의 개수와 제2 교차 전극들의 개수는 서로 동일할 수 있다. 이 경우, 최대 길이를 갖는 교차 전극(220M) 중 적어도 하나는 최대 길이를 갖는 교차 배선에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 교차 전극과 교차 배선의 저항을 100이라 가정한다. 본 발명의 실시예와 같이, 제1 교차 전극들(220a)의 개수와 제2 교차 전극들(220b)의 개수가 상이하도록 차등 설계하는 경우, 최대 길이를 갖는 교차 배선(242M)에 연결된 교차 전극은 최대 길이를 갖는 교차 전극(220M)이 아니다. 이 경우, 최대 길이를 갖는 교차 배선과 이에 연결된 교차 전극의 최대 저항 값은 비교예보다 20퍼센트 가량 감소될 수 있다.
최대 저항 값이 감소될수록, 센서층(200)의 구동 가능 주파수 대역폭은 증가될 수 있다. 예를 들어, 비교예에 따른 주파수 대역폭은 125Hz일 수 있고, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 대역폭은 137Hz일 수 있다. 외부 노이즈에 의해 센싱 감도 저하를 방지하기 위해 센싱층(200)의 동작 주파수를 변경해야 하는 경우, 동작 가능 주파수 대역폭이 넓을수록 센서층(200)의 성능 확보에 유리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 최대 길이의 배선은 최대 길이의 전극과 연결되지 않을 수 있다. 그에 따라, 전극과 배선의 최대 저항의 크기가 앞서 설명된 비교예보다 감소될 수 있으며, 센서층(200) 내의 저항 편차가 감소될 수 있다. 그 결과 센서층(200)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전극들(210) 중 최대 길이의 전극(210M)은 제1 배선들(231) 보다 상대적으로 짧은 길이를 갖는 제2 배선들(232) 중 하나에 전기적으로 연결된다. 또한, 교차 전극들(220) 중 최대 길이의 교차 전극(220M)은 제2 교차 배선들(242)보다 상대적으로 짧은 길이를 갖는 제1 교차 배선들(241) 중 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 배선들(231) 중 최대 길이를 갖는 제1 배선(231M)의 길이와 제2 배선들(232) 중 최대 길이를 갖는 제2 배선(232M)의 길이의 차이는 제1 교차 배선들(241) 중 최대 길이를 갖는 제1 교차 배선(241M)의 길이와 제2 교차 배선들(242) 중 최대 길이를 갖는 제2 교차 배선(242M)의 길이의 차이보다 작을 수 있다. 따라서, 중심(200CP)에 대한 제1 경계(220BD)의 쉬프트 정도는 중심(200CP)에 대한 제2 경계(210BD)의 쉬프트 정도보다 클 수 있다.
제1 배선들(231)의 개수와 제2 배선들(232)의 개수의 차이는 제1 교차 배선들(241)의 개수와 제2 교차 배선들(242)의 개수의 차이보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 전극들(210a)의 개수와 제2 전극들(210b)의 개수의 차이는 제1 교차 전극들(220a)의 개수와 제2 교차 전극들(220b)의 개수의 차이보다 작을 수 있다. 제1 교차 전극들(220a)의 개수는 제2 교차 전극들(220b)의 개수의 3 배 이상일 수 있다. 예를 들어, 제2 교차 전극들(220b)의 개수가 11개인 경우, 제1 교차 전극들(220a)의 개수는 33개일 수 있다.
제1 전극들(210a) 및 제2 전극들(210b) 각각은 제1 부분(211) 및 제2 부분(212)을 포함할 수 있다. 제1 교차 전극들(220a) 및 제2 교차 전극들(220b) 각각은 감지 패턴(221) 및 브릿지 패턴(222)을 포함할 수 있다. 제1 부분(211)은 감지 패턴(221)과 마주하는 부분일 수 있으며, 제2 부분(212)은 브릿지 패턴(222)과 절연 교차하는 부분일 수 있다. 평면 상에서 보았을 때, 제2 부분(212)은 브릿지 패턴(222)과 교차할 수 있다.
패드들(200PD)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다. 패드들(200PD)은 제1 기준선(200RL1)으로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 패드들(200PD)이 배치된 영역은 제1 경계(220BD)와 동일한 방향으로 제1 기준선(200RL1)으로부터 이격될 수 있다. 이 경우, 저항을 감소시키고자 하는 교차 배선의 길이는 더 짧아질 수 있다. 예를 들어, 패드들(200PD)이 제1 경계(220BD)와 인접해지도록 쉬프트된 경우, 제2 교차 배선들(242)의 길이는 더 짧아질 수 있다.
도 5에서는 패드들(200PD) 모두가 제1 기준선(200PL1)의 오른쪽 영역에 배치된 것을 예로 들어 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 패드들(200PD) 모두는 제1 기준선(200PL1)의 왼쪽 영역에 배치되거나, 패드들(200PD)의 일부는 제1 기준선(200PL1)의 왼쪽 영역에 배치되고, 패드들(200PD)의 다른 일부는 제1 기준선(200PL1)의 오른쪽 영역에 배치될 수 있다. 이 경우, 패드들(200PD)의 일부의 개수와 패드들(200PD)의 다른 일부의 개수는 서로 상이할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 III-III'을 따라 절단한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 브릿지 패턴(222)은 베이스층(201)과 감지 절연층(203) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 브릿지 패턴(222)은 제1 도전층(202, 도 3b 참조)에 포함될 수 있다.
감지 패턴(221), 제1 부분(211), 및 제2 부분(212, 도 5 참조)은 감지 절연층(203)과 커버 절연층(205) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 감지 패턴(221), 제1 부분(211), 및 제2 부분(212, 도 5 참조)은 제2 도전층(204, 도 3b 참조)에 포함될 수 있다.
감지 패턴(221)은 감지 절연층(203)을 관통하여 브릿지 패턴(222)에 전기적으로 접촉될 수 있다. 제1 부분(211)은 브릿지 패턴(222)과 감지 절연층(203)을 사이에 두고 이격되며, 제1 부분(211)은 브릿지 패턴(222)과 절연 교차될 수 있다.
도 7a는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 7a를 참조하면, 제2 배선들(232) 및 제2 교차 배선들(242)이 도시된다. 제2 배선들(232) 및 제2 교차 배선들(242)은 베이스층(201)과 감지 절연층(203) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제2 배선들(232)과 제2 교차 배선들(242)은 제1 도전층(202, 도 3b 참조)에 포함될 수 있다.
도 7b는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 7b를 참조하면, 제2 배선들(232a, 232b, 232c) 및 제2 교차 배선들(242a, 242b)이 도시되었다. 앞서 도 7a의 제2 배선들(232) 및 제2 교차 배선들(242)의 폭은 실질적으로 동일할 수 있으나, 도 7b의 제2 배선들(232a, 232b, 232c) 및 제2 교차 배선들(242a, 242b)은 서로 상이할 수 있다.
예를 들어, 가장 긴 길이를 갖는 제2 교차 배선(242b)의 폭(WT2)은 제2 배선(232a)의 폭(WT1)보다 클 수 있다. 따라서, 제2 교차 배선(242b)의 폭(WT2)이 제2 배선(232a)의 폭(WT1)과 동일한 경우보다, 제2 교차 배선(242b)의 저항은 감소될 수 있다.
도 7c는 도 5에 도시된 IV-IV'을 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 7c를 참조하면, 제2 배선들(232) 및 제2 교차 배선들(242a1, 242a2)이 도시되었다. 제2 배선들(232)은 앞서 도 7a에서 설명된 제2 배선들(232)과 동일할 수 있다. 제2 교차 배선(242a1)은 제1 배선 패턴(242a11) 및 제2 배선 패턴(242a12)을 포함하고, 제2 교차 배선(242a2)은 제1 배선 패턴(242a21) 및 제2 배선 패턴(242a22)을 포함할 수 있다. 상대적으로 길이가 긴 제2 교차 배선들(242a1, 242a2)을 2 개의 도전층들, 예를 들어, 제1 도전층(202, 도 3b 참조) 및 제2 도전층(204, 도 3b 참조), 을 이용하여 구현함에 따라 저항을 감소시킬 수 있다.
제1 배선 패턴(242a11)과 제2 배선 패턴(242a12)은 서로 전기적으로 연결되고, 제1 배선 패턴(242a21)과 제2 배선 패턴(242a22)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 배선 패턴(242a22)의 폭은 제2 배선 패턴(242a12)의 폭보다 클 수 있으나, 서로 동일할 수도 있다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c에서는 제2 배선들 및 제2 교차 배선들을 예로 들어 도시하여 설명하였으나, 제1 배선들 및 제1 교차 배선들에도 앞서 설명된 내용이 적용될 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다. 도 8을 설명함에 있어서, 도 5에서 설명된 내용과 동일한 내용에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고, 이에 대한 설명은 생략된다.
도 8을 참조하면, 센서층(200-1)은 패드들(200PD_1)을 포함할 수 있다. 패드들(200PD_1)의 위치는 도 5에 도시된 센서층(200)의 패드들(200PD)의 위치와 차이가 있다. 예를 들어, 패드들(200PD_1)은 제1 패드들(200PD_1a) 및 제2 패드들(200PD_2a)을 포함할 수 있다. 제1 패드들(200PD_1a)과 제2 패드들(200PD_2a)은 제1 기준선(200RL1)을 사이에 두고 서로 이격될 수 있다. 제1 패드들(200PD_1a)과 제2 패드들(200PD_2a) 사이에는 표시 패드들(미도시)이 배치될 수 있다.
제2 패드들(200PD_2a)이 제1 기준선(200RL1)으로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되기 때문에, 제2 교차 배선들(242)의 길이는 제2 패드들(200PD_2a)이 제1 기준선(200RL1)에 인접하여 배치된 경우보다 짧아질 수 있다. 또한, 제1 패드들(200PD_1a)이 제1 기준선(200RL1)으로부터 제2 방향(DR2)과 정반대 방향으로 이격되기 때문에, 제1 배선들(231)의 길이는 제1 패드들(200PD_1a)이 제1 기준선(200RL1)에 인접하여 배치된 경우보다 짧아질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 9를 참조하면, 센서층(200-2)의 감지 영역(200A-1)은 도 5에 도시된 센서층(200-2)의 감지 영역(200A)과 비교하였을 때, 반시계 방향으로 약 45도 회전된 형상을 가질 수 있다. 회전된 각도 및 회전 방향은 일 예로 언급한 것일 뿐, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 센서층(200-2)의 감지 영역(200A-1)에는 제1 전극들(210a1), 제2 전극들(210b1), 제1 교차 전극들(220a1), 및 제2 교차 전극들(220b1)이 배치될 수 있다. 제1 전극들(210a1) 및 제2 전극들(210b1)은 제1 교차 방향(DR1a)을 따라 배열될 수 있고, 제1 전극들(210a1) 및 제2 전극들(210b1) 각각은 제2 교차 방향(DR2a)으로 연장될 수 있다. 제1 교차 전극들(220a1) 및 제2 교차 전극들(220b1)은 제2 교차 방향(DR2a)을 따라 배열될 수 있고, 제1 교차 전극들(220a1) 및 제2 교차 전극들(220b1) 각각은 제1 교차 방향(DR1a)을 따라 연장될 수 있다.
제1 교차 방향(DR1a)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2) 사이의 방향이고, 제2 교차 방향(DR2a)은 제1 교차 방향(DR1a)과 교차하는 방향으로, 제1 교차 방향(DR1a)과 직교하는 방향일 수 있다.
제1 기준선(200RL1-1)은 제1 교차 방향(DR1a)을 따라 연장하며, 중심(200CP)을 관통할 수 있다. 제2 기준선(200RL2-1)은 제2 교차 방향(DR2a)을 따라 연장하며, 중심(200CP)을 관통할 수 있다.
제1 교차 전극들(220a1)과 제2 교차 전극들(220b1) 사이에는 제1 경계(220BD-1)가 정의되고, 제1 전극들(210a1)과 제2 전극들(210b1) 사이에는 제2 경계(210BD-1)가 정의될 수 있다. 제1 경계(220BD-1)는 제1 교차 방향(DR1a)을 따라 연장될 수 있고, 제2 경계(210BD-1)는 제2 교차 방향(DR2a)을 따라 연장될 수 있다. 제1 경계(220BD-1)는 제1 기준선(200RL1-1)과 이격되고, 제2 경계(210BD-1)는 제2 기준선(200RL2-1)과 이격될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서층(200-2) 내의 저항 편차를 감소시키기 위해, 최대 길이의 배선이 최대 길이의 전극과 연결되지 않고, 최대 길이의 교차 배선이 최대 길이의 교차 배선 전극과 연결되지 않도록 센서층(200-2)을 설계할 수 있다. 따라서, 최대 저항 값이 감소된 센서층(200-2)의 센싱 감도는 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 10을 참조하면, 센서층(200-3)에는 감지 영역(200A-2) 및 주변 영역(200N-2)이 정의될 수 있다. 감지 영역(200A-2)과 주변 영역(200N-2)의 경계(200BD-2)는 타원일 수 있다.
센서층(200-3)은 감지 영역(200A-2)에 배치된 제1 전극들(210a2), 제2 전극들(210b2), 제1 교차 전극들(220a2), 및 제2 교차 전극들(220b2)을 포함할 수 있다. 제1 전극들(210a2)의 개수는 제2 전극들(210b2)의 개수보다 적을 수 있고, 제1 교차 전극들(220a2)의 개수는 제2 교차 전극들(220b2)의 개수보다 많을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서층(200-3) 내의 저항 편차를 감소시키기 위해, 최대 길이의 배선이 최대 길이의 전극과 연결되지 않고, 최대 길이의 교차 배선이 최대 길이의 교차 배선 전극과 연결되지 않도록 센서층(200-3)을 설계할 수 있다. 따라서, 최대 저항 값이 감소된 센서층(200-3)의 센싱 감도는 향상될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서층의 평면도이다.
도 11을 참조하면, 센서층(200-4)에는 감지 영역(200A-3) 및 주변 영역(200N-3)이 정의될 수 있다. 감지 영역(200A-3)과 주변 영역(200N-3)의 경계(200BD-3)는 마름모꼴일 수 있다.
센서층(200-4)은 감지 영역(200A-3)에 배치된 제1 전극들(210a3), 제2 전극들(210b3), 제1 교차 전극들(220a3), 및 제2 교차 전극들(220b3)을 포함할 수 있다. 제1 전극들(210a3)의 개수와 제2 전극들(210b3)의 개수는 서로 상이할 수 있고, 제1 교차 전극들(220a3)의 개수와 제2 교차 전극들(220b3)의 개수는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극들(210a3)의 개수는 제2 전극들(210b3)의 개수보다 적을 수 있고, 제1 교차 전극들(220a3)의 개수는 제2 교차 전극들(220b3)의 개수보다 많을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서층(200-3) 내의 저항 편차를 감소시키기 위해, 최대 길이의 배선이 최대 길이의 전극과 연결되지 않고, 최대 길이의 교차 배선이 최대 길이의 교차 배선 전극과 연결되지 않도록 센서층(200-3)을 설계할 수 있다. 따라서, 최대 저항 값이 감소된 센서층(200-3)의 센싱 감도는 향상될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(1000_2)의 표시 패드들(100PD_2)과 패드들(200PD_2)은 액티브 영역(1000A)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 표시 패드들(100PD_2)이 배치되는 영역과 패드들(200PD_2)이 배치되는 영역은 분리될 수 있다. 이 경우, 패드들(200PD_2)의 위치 설계에 대한 자유도는 표시 패드들(100PD_2)과 인접한 영역에 패드들(200PD_2)이 배치된 경우보다 향상될 수 있다. 따라서, 센서층 내의 최대 저항값이 감소되도록 패드들(200PD_2)의 위치를 용이하게 조절할 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.
1000: 전자 장치 100: 표시층
200: 센서층 200A: 감지 영역
200N: 주변 영역 210a: 제1 전극들
210b: 제2 전극들 220a: 제1 교차 전극들
220b: 제2 교차 전극들 200PD: 패드들
231: 제1 배선들 232: 제2 배선들
241: 제1 교차 배선들 242: 제2 교차 배선들

Claims (20)

  1. 영상을 표시하는 표시층; 및
    상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 상기 감지 영역 주변의 주변 영역이 정의된 센서층을 포함하고,
    상기 센서층은,
    상기 감지 영역에 배치되며 제1 방향을 따라 배열되며 서로 상이한 길이를 갖는 복수의 제1 전극들;
    상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 방향을 따라 배열된 복수의 제2 전극들;
    상기 감지 영역에 배치되며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 제1 교차 전극들;
    상기 감지 영역에 배치되며 상기 제2 방향을 따라 배열되며 서로 상이한 길이를 갖는 복수의 제2 교차 전극들;
    상기 주변 영역에 배치된 복수의 패드들;
    상기 복수의 제1 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 제1 회전 방향을 따라 각각 연장하는 복수의 제1 배선들;
    상기 복수의 제2 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 상기 제1 방향과 상이한 제2 회전 방향을 따라 각각 연장하는 복수의 제2 배선들;
    상기 복수의 제1 교차 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 연장하는 복수의 제1 교차 배선들; 및
    상기 복수의 제2 교차 전극들로부터 상기 복수의 패드들을 향해 연장하는 복수의 제2 교차 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 배선들의 개수와 상이하고, 상기 복수의 제1 교차 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 교차 배선들의 개수와 상이한 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들은 상기 복수의 제2 전극들을 사이에 두고 상기 복수의 패드들과 이격되고, 상기 복수의 제1 배선들의 개수는 상기 복수의 제2 배선들의 개수보다 적은 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 센서층에는 제1 연결 영역 및 제2 연결 영역이 더 정의되고,
    상기 제1 연결 영역은 상기 복수의 제1 교차 전극들과 상기 복수의 제1 교차 배선들이 각각 연결되는 영역이고,
    상기 제2 연결 영역은 상기 복수의 제2 교차 전극들과 상기 복수의 제2 교차 배선들이 각각 연결되는 영역이고,
    상기 제1 연결 영역은 상기 제2 연결 영역보다 상기 복수의 패드들에 더 가까운 전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 연결 영역의 면적은 상기 제1 연결 영역의 면적보다 작은 전자 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 교차 배선의 개수는 상기 복수의 제2 교차 배선의 개수보다 많은 전자 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 배선의 개수와 상기 제2 배선의 개수의 차이는 상기 제1 교차 배선의 개수와 상기 제2 교차 배선의 개수의 차이보다 작은 전자 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 감지 영역의 중심을 관통하며, 상기 제1 방향을 따라 연장하는 제1 기준선이 정의되고, 상기 복수의 제1 교차 전극들과 상기 복수의 제2 교차 전극들 사이의 제1 경계는 상기 제1 기준선과 이격된 전자 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 감지 영역의 중심을 관통하며, 상기 제2 방향을 따라 연장하는 제2 기준선이 정의되고, 상기 복수의 제1 전극들과 상기 복수의 제2 전극들 사이의 제2 경계는 상기 제2 기준선과 이격된 전자 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 경계와 상기 복수의 패드들 사이의 거리는 상기 제2 기준선과 상기 복수의 패드들 사이의 거리보다 큰 전자 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 패드들은 상기 제1 기준선으로부터 상기 제2 방향으로 이격되어 배치된 전자 장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 패드들은 상기 제1 기준선을 사이에 두고 서로 이격된 복수의 제1 패드들 및 복수의 제2 패드들을 포함하는 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 표시층은 상기 표시층으로 전기적 신호를 전달하는 복수의 표시 패드들을 포함하고, 상기 복수의 패드들은 상기 복수의 표시 패드들과 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격된 전자 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 패드들은 상기 제2 방향을 따라 서로 이격되어 배열된 전자 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 패드들은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 사이의 방향을 따라 서로 이격되어 배열된 전자 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 교차 전극들의 개수는 상기 복수의 제2 교차 전극들의 개수의 3배 이상인 전자 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 감지 영역과 상기 주변 영역의 경계는 원 또는 타원인 전자 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극들 중 최대 길이를 갖는 제1 전극의 길이는 상기 복수의 제2 전극들 중 최대 길이를 갖는 제2 전극의 길이보다 짧고, 상기 복수의 제1 교차 전극들 중 최대 길이를 갖는 제1 교차 전극의 길이는 상기 복수의 제2 교차 전극들 중 최대 길이를 갖는 제2 교차 전극의 길이보다 긴 전자 장치.
  18. 감지 영역 및 상기 감지 영역 주변의 주변 영역이 정의된 베이스층;
    상기 베이스층의 상기 감지 영역에 배치된 복수의 전극들;
    상기 베이스층의 상기 감지 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들과 교차하는 복수의 교차 전극들;
    상기 베이스층의 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 배선들; 및
    상기 베이스층의 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 교차 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 교차 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 배선들은 제1 회전 방향을 따라 연장하는 복수의 제1 배선들 및 상기 제1 회전 방향과 상이한 제2 회전 방향을 따라 연장하며 상기 복수의 제1 배선들의 개수보다 많은 개수의 복수의 제2 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 교차 배선들은 상기 감지 영역과 상기 복수의 배선들 사이에 배치된 복수의 제1 교차 배선들 및 상기 복수의 제2 배선들을 사이에 두고 상기 감지 영역과 이격되며, 상기 복수의 제1 교차 배선들의 개수보다 적은 개수의 복수의 제2 교차 배선들을 포함하는 전자 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 배선들 및 상기 복수의 교차 배선들과 전기적으로 각각 연결된 복수의 패드들을 더 포함하고,
    상기 복수의 전극들은 상기 복수의 제1 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 전극들 및 상기 복수의 제2 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 전극들을 포함하고,
    상기 복수의 교차 전극들은 상기 복수의 제1 교차 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제1 교차 전극들 및 상기 복수의 제2 교차 배선들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 제2 교차 전극들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 전극들 및 상기 복수의 제2 전극들은 제1 방향을 따라 순차적으로 배열되고, 상기 복수의 제1 교차 전극들 및 상기 복수의 제2 교차 전극들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 순차적으로 배열되고,
    상기 복수의 패드들은 상기 복수의 제2 전극들을 사이에 두고 상기 복수의 제1 전극들과 이격된 전자 장치.
  20. 영상을 표시하는 표시층; 및
    상기 표시층 위에 배치되며, 감지 영역 및 상기 감지 영역을 에워싸는 주변 영역이 정의되고, 상기 감지 영역에 배치된 복수의 전극들, 상기 감지 영역에 배치되며 상기 복수의 전극들과 교차하는 복수의 교차 전극들, 상기 주변 영역에 배치되며 복수의 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 배선들, 및 상기 주변 영역에 배치되며 상기 복수의 교차 전극들에 전기적으로 각각 연결된 복수의 교차 배선들을 포함하는 센서층을 포함하고,
    상기 복수의 배선들은 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격되며 서로 상이한 개수를 갖는 복수의 제1 배선들 및 복수의 제2 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 교차 배선들은 상기 감지 영역을 사이에 두고 서로 이격되며 서로 상이한 개수를 갖는 복수의 제1 교차 배선들 및 복수의 제2 교차 배선들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 교차 배선들과 상기 복수의 제2 교차 배선들 개수의 차이는 상기 복수의 제1 배선들과 상기 복수의 제2 배선들 개수의 차이보다 큰 전자 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11888412B2 (en) * 2017-07-14 2024-01-30 Pixart Imaging Inc. Stackable actuating element with profiled insulated electrode structures
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8440920B2 (en) 2009-08-07 2013-05-14 Synaptics Incorporated Circular single-layer touch sensors
KR20160006996A (ko) 2014-07-10 2016-01-20 네오뷰코오롱 주식회사 원형 표시장치 및 그 제조방법
EP3151224A4 (en) 2014-05-30 2018-03-14 Kolonauto Co., Ltd Circular display device and manufacturing method therefor
KR102321635B1 (ko) * 2014-08-14 2021-11-08 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널
KR102544696B1 (ko) * 2015-02-16 2023-06-16 삼성디스플레이 주식회사 원형 터치 패널 및 그 제조 방법
KR101817527B1 (ko) 2015-11-19 2018-01-11 현대자동차주식회사 터치 입력장치, 이를 포함하는 차량, 및 그 제조방법
KR20170093714A (ko) 2016-02-05 2017-08-16 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우
KR102420020B1 (ko) 2017-12-01 2022-07-12 삼성전자주식회사 터치-지문 복합 센서와 그 동작방법 및 터치-지문 복합 센서를 포함하는 전자 장치
JP7144170B2 (ja) * 2018-03-27 2022-09-29 株式会社ジャパンディスプレイ タッチセンサ及びタッチセンサ付き表示装置
KR102645186B1 (ko) * 2018-11-14 2024-03-08 삼성디스플레이 주식회사 입력감지회로 및 이를 포함하는 표시모듈
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