WO2021177717A1 - 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 Download PDF

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WO2021177717A1
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antenna
chip
touch sensor
driving
connection wiring
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최병진
윤호동
이재현
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동우화인켐 주식회사
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    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Definitions

  • the present invention relates to an antenna package and an image display device including the same. More particularly, it relates to an antenna package including an antenna element and a driving integrated circuit chip, and an image display device including the same.
  • a touch sensor is combined with an image display device to select an instruction displayed on the image display device with a human hand or an object
  • electronic devices capable of inputting a user's command are, for example, in the form of a smart phone or a tablet PC. It is being developed in various forms.
  • an antenna for realizing high-frequency, ultra-high frequency communication in the range of 3G to 5G or higher may be mounted on the image display device.
  • an intermediary circuit structure such as a flexible printed circuit board (FPCB) is employed to electrically connect the antenna and the driving integrated circuit chip for antenna feeding/driving control.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • an integrated circuit chip and a separate FPCB for driving the touch sensor are used.
  • an integrated circuit chip for driving a display of the image display device is also mounted, and an additional circuit connection structure is required.
  • the space in which the circuit members such as the intermediate circuit structure, the circuit connection structure, and the integrated circuit chip are mounted is also reduced. Therefore, there is a need to develop a method for effectively implementing circuit connection while preventing mutual signal interference between the antenna and the touch sensor.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 2014-0092366 a touch screen panel in which a touch sensor is coupled to various image display devices has recently been developed.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 2013-0095451 discloses an antenna integrated into a display panel.
  • an image display device in which the antenna and the touch sensor are efficiently arranged while maintaining the driving reliability is not disclosed.
  • An object of the present invention is to provide an antenna package having improved operational reliability and space efficiency.
  • An object of the present invention is to provide an image display device including an antenna package having improved operational reliability and space efficiency.
  • Antenna pattern a printed circuit board including an antenna connection wire electrically connected to the antenna pattern; an antenna driving integrated circuit (IC) chip mounted on the printed circuit board and connected to the antenna connection wiring; and a touch sensor driving IC chip and a display driving IC chip mounted together with the antenna driving IC chip on the printed circuit board.
  • IC antenna driving integrated circuit
  • the printed circuit board further includes a touch sensor connection wiring connected to the touch sensor driving IC chip and a display circuit connection wiring connected to the display driving IC chip.
  • the antenna package according to 2 above further comprising a first guard pattern disposed on the printed circuit board and disposed between the antenna driving IC chip and the touch sensor driving IC chip in a planar direction.
  • the antenna package according to 3 above further comprising a second guard pattern disposed on the printed circuit board and disposed between the touch sensor driving IC chip and the display driving IC chip in a planar direction.
  • the one end of the printed circuit board includes a bonding tag including at least one of a distal end of the antenna connection wiring, a distal end of the touch sensor connection wiring, and a distal end of the display circuit connection wiring. package.
  • the bonding tag includes an antenna bonding tag including a distal end of the antenna connection wiring, a touch sensor bonding tag including a distal end of the touch sensor connection wiring, and a distal end of the display circuit connection wiring.
  • An antenna package comprising a bonding tag.
  • the antenna package according to 11 above further comprising a dielectric layer disposed on the touch sensor electrode structure, wherein the antenna pattern is disposed on the dielectric layer.
  • the antenna pattern includes a radiation pattern, a transmission line extending from the radiation pattern, and a signal pad connected to one end of the transmission line.
  • the base layer includes an active region and a bonding region adjacent to the active region and allocated to one end of the base layer,
  • the radiation pattern and the sensing electrodes are disposed in the active area in a planar direction, and distal ends of the traces and the signal pad are distributed together in the bonding area in a planar direction.
  • Display panel comprising the antenna package of the above-described embodiments, the image display device.
  • an antenna driver integrated circuit (IC) chip for example, an antenna driver integrated circuit (IC) chip, a touch sensor driver IC chip, and a display driver IC on one printed circuit board, such as a flexible printed circuit board (FPCB).
  • IC antenna driver integrated circuit
  • touch sensor driver IC chip for example, a touch sensor driver IC chip
  • display driver IC on one printed circuit board, such as a flexible printed circuit board (FPCB).
  • Chips can be mounted together. Therefore, it is possible to improve the process and space efficiency by integrating the driving circuit without the need to connect a separate independent FPCB for driving each of the antenna and the touch sensor.
  • the antenna package may include a guard pattern that partitions each driving IC chip. Accordingly, it is possible to suppress interference between driving IC chips on one printed circuit board and maintain driving independence.
  • the printed circuit board may include bonding tags for connecting an antenna, a touch sensor, and a display panel.
  • bonding tags By using the bonding tags, it is possible to improve bonding easiness with an antenna, a touch sensor, and a display panel, and to suppress a signal loss by reducing a bonding length.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an antenna pattern included in an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG 3 is a schematic plan view illustrating an antenna pattern included in an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • FIG 7 and 8 are schematic cross-sectional views for explaining an image display device including an antenna package according to example embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide an antenna package including an antenna driving integrated circuit chip, a touch sensor driving integrated circuit chip, and a display driving integrated circuit chip disposed on one intermediate circuit structure.
  • an image display device including the antenna package.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an antenna package according to exemplary embodiments.
  • the antenna package includes a printed circuit board 200 and an antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 mounted on the printed circuit board 200 , a touch sensor driving IC chip 240 , and a display driving IC. It may include a chip 260 .
  • IC antenna driving integrated circuit
  • the printed circuit board 200 may be, for example, a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the printed circuit board 200 may include a core layer and wirings formed in the core layer or on the bottom and top surfaces of the core layer.
  • the core layer may include, for example, a flexible resin such as polyimide resin, modified polyimide (MPI), epoxy resin, polyester, cycloolefin polymer (COP), liquid crystal polymer (LCP), or the like.
  • a flexible resin such as polyimide resin, modified polyimide (MPI), epoxy resin, polyester, cycloolefin polymer (COP), liquid crystal polymer (LCP), or the like.
  • the wires may include an antenna connection wire 210 , a touch sensor connection wire 230 , and a display circuit connection wire 250 .
  • the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 may be mounted together on the upper surface of the printed circuit board 200 .
  • the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 are mounted on the top surface of the printed circuit board 200 through surface mount technology (SMT).
  • SMT surface mount technology
  • the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 may be configured through a circuit intermediary structure such as a ball grid array (BGA), via, contact, or the like.
  • a circuit intermediary structure such as a ball grid array (BGA), via, contact, or the like.
  • BGA ball grid array
  • Each of the antenna connection wiring 210 , the touch sensor connection wiring 230 and the display circuit connection wiring 250 may be electrically connected.
  • the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 and the touch sensor driving IC chip 240 may be electrically connected to the antenna pattern 100 and the touch sensor electrode structure, respectively, to perform power feeding and/or driving control.
  • the antenna pattern 100 and the touch sensor electrode structure may be disposed on the base layer 90 .
  • the base layer 90 may include an active region AR and a bonding region BR.
  • the active area AR may be an area in which touch sensing and antenna radiation are substantially implemented.
  • the active area AR may correspond to the display area of the image display device.
  • the substrate layer 90 is used to encompass the sensing electrodes 140 and 150 and the support layer or the film-type substrate for forming the antenna pattern 100 .
  • the base layer 90 may be a film material commonly used for a touch sensor without any particular limitation, and may include, for example, glass, a polymer, and/or an inorganic insulating material.
  • polymer examples include cyclic olefin polymer (COP), polyethylene terephthalate (PET), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (PEN), polyphenylene sulfide (PPS), poly Allylate, polyimide (PI), cellulose acetate propionate (CAP), polyethersulfone (PES), cellulose triacetate (TAC), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer (COC), poly Methyl methacrylate (PMMA), etc. are mentioned.
  • the inorganic insulating material include silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and metal oxide.
  • a layer or a film member of the image display device may be provided as the base layer 90 .
  • an encapsulation layer or a passivation layer included in the display panel may be provided as the base layer 90 .
  • the base layer 90 may serve as a dielectric layer of the antenna pattern 100 .
  • the dielectric constant of the base layer 90 may be adjusted in the range of about 1.5 to 12.
  • the driving frequency is excessively reduced, so that driving in a desired high frequency or very high frequency band may not be realized.
  • the touch sensor electrode structure may include, for example, sensing electrodes 140 and 150 arranged according to a mutual capacitance method.
  • the sensing electrodes 140 and 150 may include first sensing electrodes 140 and second sensing electrodes 150 .
  • the first sensing electrodes 140 may be arranged along a row direction (eg, an X-direction or a width direction). Each of the first sensing electrodes 140 may have an independent island pattern shape, and the first sensing electrodes 140 adjacent in the row direction may be electrically connected to each other by a bridge electrode 145 . . Accordingly, a first sensing electrode row extending in the row direction may be defined, and a plurality of first sensing electrode rows may be arranged in a column direction.
  • an insulating layer (not shown) covering the sensing electrodes 140 and 150 may be formed on the base layer 90 .
  • the bridge electrode 145 may be formed on the insulating layer and electrically connect the first sensing electrodes 140 adjacent to each other in the row direction through contact holes formed in the insulating layer.
  • the second sensing electrodes 150 may be arranged along a column direction (eg, a Y-direction or a longitudinal direction).
  • the second sensing electrodes 150 adjacent in the column direction may be connected to each other by a connection part 155 .
  • the second sensing electrodes 150 and the connection part 155 may be integrally connected to each other and provided as a substantially single member. In this case, the second sensing electrodes 150 and the connection part 155 may be patterned together from the same conductive film and positioned on the same layer or on the same level.
  • a second sensing electrode column extending in the column direction may be defined, and a plurality of second sensing electrode columns may be arranged in a row direction.
  • the first sensing electrode row includes the bridge electrode 145 and the second sensing electrode column includes the connection part 155 , but the present invention is not limited thereto.
  • a second sensing electrode column may be defined through a bridge electrode, and a first sensing electrode row may be defined through a connection unit.
  • the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 may include silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), and chromium (Cr). ), titanium (Ti), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn) ), a metal such as molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), or an alloy thereof may be included. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 are formed of silver (Ag) or a silver alloy (eg, silver-palladium-copper (APC) alloy) for low resistance implementation. may include In an embodiment, the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 may be formed of copper (Cu) or a copper alloy (eg, copper-calcium (CuCa)) in consideration of low resistance and fine line width patterning. alloy) may be included.
  • the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 are, for example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), and cadmium.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • IZTO indium zinc tin oxide
  • CTO transparent conductive oxide
  • CTO transparent conductive oxide
  • the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 may include a stacked structure of a transparent conductive oxide and a metal.
  • the sensing electrodes 140 and 150 and/or the bridge electrode 145 may have a two-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer or three layers of a first transparent conductive oxide layer-metal layer-second transparent conductive oxide layer. It may have a structure.
  • the signal transmission speed may be improved by lowering the resistance, and corrosion resistance and transparency may be improved by the transparent conductive oxide layer.
  • a trace 160 may extend from each of the above-described first sensing electrode row and second sensing electrode column.
  • the distal ends of the traces 160 may be assembled on the bonding region BR of the base layer 90 . Accordingly, one end of the printed circuit board 200 may be bonded to the bonding region BR so that the distal ends of the traces 160 may be electrically connected to the touch sensor connection wiring 230 .
  • the antenna patterns 100 may be assembled in a portion adjacent to the bonding area BR of the active area AR of the base layer 90 so as not to overlap or intersect the traces 160 . Accordingly, the antenna connection wiring 210 and the antenna pattern 100 are electrically connected through a short signal path without circuit bypass, thereby preventing signal loss.
  • the structure and configuration of the antenna pattern 100 will be described later in more detail with reference to FIG. 2 .
  • a conductive intermediate structure such as an anisotropic conductive film (ACF) may be formed between the bonding region BR of the base layer 90 and one end of the printed circuit board 200 .
  • ACF anisotropic conductive film
  • an anisotropic conductive film is formed on the signal pad of the antenna pattern 100 and the distal end of the traces 160 , and the anisotropic conductive film and the antenna connection wiring 210 and the touch sensor connection wiring 230 are connected to each other.
  • the one end of the printed circuit board 200 may be thermocompression-bonded on the bonding area BR of the base layer 90 so as to be in contact with each other.
  • a display panel may be disposed under the base layer 90 .
  • the display panel may include a panel substrate and a pixel circuit disposed on the panel substrate.
  • the pixel circuit may include a pixel electrode, a counter electrode, a thin film transistor (TFT), a scan line, a data line, a power line, and the like.
  • TFT thin film transistor
  • the display circuit connection wiring 250 is electrically connected to the pixel circuit, and accordingly, image display driving may be controlled through the display driving IC chip 260 .
  • the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 are combined on one printed circuit board 200 .
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an antenna pattern included in an antenna package according to exemplary embodiments.
  • the antenna pattern 100 may include a radiation pattern 110 , a transmission line 120 , and a pad 130 formed on the base layer 90 .
  • the radiation pattern 110 may have, for example, a polygonal plate shape, and the transmission line 120 may extend from one side of the radiation pattern 110 to be electrically connected to the signal pad 132 .
  • the transmission line 120 may be formed as a single member substantially integral with the radiation pattern 110 .
  • the pad 130 includes a signal pad 132 , and may further include a ground pad 134 .
  • a pair of ground pads 134 may be disposed with the signal pad 132 interposed therebetween.
  • the ground pads 134 may be electrically isolated from the signal pad 132 and the transmission line 120 .
  • the ground pad 134 may be omitted.
  • the signal pad 132 may be provided as an integral member at the end of the transmission line 120 .
  • the signal pad 132 is disposed on the bonding area BR of the base layer 90 , and is to be electrically connected to the antenna driving IC chip 220 through the antenna connection wire 210 included in the printed circuit board 200 . can Accordingly, power feeding and driving control to the radiation pattern 110 may be performed through the antenna driving IC chip 220 .
  • the radiation pattern 110 may be disposed together with the sensing electrodes 140 and 150 on the active region AR of the base layer 90 .
  • the transmission line 120 may extend over the active area AR and the bonding area BR and may connect the radiation pattern 110 and the signal pad 132 to each other.
  • the antenna pattern 100 may include a conductive material substantially the same as or similar to the sensing electrodes 140 and 150 .
  • the antenna pattern 100 may include a metal, a transparent conductive oxide, or a metal layer-transparent conductive oxide multilayer structure.
  • FIG 3 is a schematic plan view illustrating an antenna pattern included in an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • the radiation pattern 110 may have a mesh structure.
  • the transmission line 120 connected to the radiation pattern 110 may also have a mesh structure.
  • the radiation pattern 110 includes a mesh structure, transmittance is improved even when the radiation pattern 110 is disposed in the display area or active area AR of the image display device, thereby preventing electrode visibility and image quality deterioration. have.
  • a dummy mesh pattern 115 may be disposed around the radiation pattern 110 and the transmission line 120 .
  • the dummy mesh pattern 115 may be electrically and physically separated from the radiation pattern 110 and the transmission line 120 through the separation region 117 .
  • a conductive film may be formed on the base layer 90 . Thereafter, while the conductive layer is etched to form a mesh structure, the conductive layer may be partially etched along the profile of the radiation pattern 110 and the transmission line 120 to form the isolation region 117 . Accordingly, a portion of the conductive layer may be converted into the dummy mesh pattern 115 .
  • the pad 130 may be formed in a solid structure to reduce the feeding resistance. As described above, the pad 130 may be disposed in the non-display area or the bonding area BR of the image display apparatus. Accordingly, the pad 130 may be disposed outside the user's viewing area.
  • the sensing electrodes 140 and 150 of the touch sensor electrode structure may also be formed from the conductive layer together with the radiation pattern 110 and the transmission line 120 .
  • the dummy mesh pattern 115 may also be distributed between the sensing electrodes 140 and 150 . Accordingly, the electrode pattern distribution uniformity on the active area AR may be improved, and thus electrode visibility may be suppressed.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of an antenna package according to some exemplary embodiments. A detailed description of a configuration and/or structure substantially the same as or similar to that described with reference to FIG. 1 will be omitted.
  • the printed circuit board 200 may include guard patterns 270 and 280 disposed between the driving IC chips 220 , 240 , and 260 in a planar direction.
  • the guard patterns 270 and 280 include a first guard pattern 270 disposed between the antenna driving IC chip 220 and the touch sensor driving IC chip 240 , and the touch sensor driving IC chip 240 and the display driving IC.
  • a second guard pattern 280 disposed between the chips 260 may be included.
  • the guard patterns 270 and 280 function as a ground pattern for shielding noise or signal interference between the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 and the display driving IC chip 260 . can do. Therefore, even if the antenna driving integrated circuit (IC) chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 are integrated by one printed circuit board 200 , mutual driving independence is maintained and the circuit connection can be implemented.
  • the first guard pattern 270 may substantially surround the antenna driving IC chip 220 in a planar direction.
  • the first guard pattern 270 may extend adjacent to two or more sidewalls of the antenna driving IC chip 220 , and may include a bent portion.
  • the guard patterns 270 and 280 may include the above-described metal and/or alloy.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • the touch sensor driving IC chip 240 and the display driving IC chip 260 described with reference to FIG. 1 may be integrated into one IC chip. Accordingly, the touch sensor-display driving IC chip 265 may be mounted on the printed circuit board 200 . In this case, the touch sensor connection wiring 230 and the display circuit connection wiring 250 may be connected to the touch sensor-display driving IC chip 265 .
  • the second guard pattern 285 may be disposed between the touch sensor connection wiring 230 and the display circuit connection wiring 250 in a planar direction. Accordingly, mutual signal interference caused by the generation of the touch sensor driving signal and the display driving signal from one touch sensor-display driving IC chip 265 may be effectively blocked.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an antenna package according to some exemplary embodiments.
  • bonding tags may be formed on one end of the printed circuit board 200 .
  • the bonding tags may include an antenna bonding tag 201 , a touch sensor bonding tag 203 , and a display bonding tag 205 .
  • grooves 207 are formed in the one end of the printed circuit board 200 to distinguish the antenna bonding tag 201 , the touch sensor bonding tag 203 and the display bonding tag 205 from each other.
  • the antenna bonding tag 201 may include a distal end of the antenna connection wire 210 .
  • the touch sensor bonding tag 203 may include a distal end of the touch sensor connection wire 230 .
  • the display bonding tag 205 may include a distal end of the display circuit connection wiring 250 .
  • the antenna connection wiring 210 , the touch sensor connection wiring 230 , and the display circuit connection wiring 250 may be spatially separated through the bonding tags 201 , 203 , and 205 . Accordingly, when a bonding process for circuit connection is performed on the bonding region BR of the base layer 90 , it is possible to prevent the bonding stress from propagating to the entirety of the one end of the printed circuit board 200 .
  • the bonding process may be easily performed according to the positions of the antenna pattern 100 , the touch sensor electrode structure, and the display panel.
  • FIG 7 and 8 are schematic cross-sectional views for explaining an image display device including an antenna package according to example embodiments.
  • the image display device may include a display panel 360 and a substrate layer 90 stacked on the display panel 360 .
  • the display panel 360 may include a pixel electrode 310 , a pixel defining layer 320 , a display layer 330 , a counter electrode 340 , and an encapsulation layer 350 disposed on the panel substrate 300 .
  • a pixel circuit including a thin film transistor (TFT) is formed on the panel substrate 300 , and an insulating layer covering the pixel circuit may be formed.
  • the pixel electrode 310 may be electrically connected to, for example, a drain electrode of a TFT on the insulating layer.
  • the pixel defining layer 320 may be formed on the insulating layer to expose the pixel electrode 310 to define a pixel area.
  • a display layer 330 is formed on the pixel electrode 310 , and the display layer 330 may include, for example, a liquid crystal layer or an organic light emitting layer.
  • a counter electrode 340 may be disposed on the pixel defining layer 320 and the display layer 330 .
  • the counter electrode 340 may be provided as a common electrode or a cathode of the image display device.
  • An encapsulation layer 350 for protecting the display panel 360 may be stacked on the opposite electrode 340 .
  • the pixel electrode 310 and the counter electrode 340 may be included together in the configuration of the pixel circuit.
  • the display panel 360 and the base layer 90 may be coupled through the adhesive layer 370 .
  • the antenna-touch sensor electrode layer 170 may be formed on the base layer 90 .
  • the antenna-touch sensor electrode layer 170 may include an antenna pattern 100 and sensing electrodes 140 and 150 as shown in FIG. 1 .
  • the antenna pattern 100 and the sensing electrodes 140 and 150 may be included in the same layer or at the same level, and the antenna bonding tag 201 and the touch sensor bonding tag 203 shown in FIG. 6 are used. Thus, it may be connected to the printed circuit board 200 together on the bonding area BR of the base layer 90 .
  • the display bonding tag 205 may be bent downward to be connected to the pixel circuit included in the display panel 360 .
  • a touch sensor electrode structure 175 is formed on the base layer 90 , and a dielectric layer 180 and an antenna pattern 100 are sequentially stacked on the touch sensor electrode structure 175 .
  • the touch sensor electrode structure 175 may include the above-described sensing electrodes 140 and 150 .
  • the antenna bonding tag 201 illustrated in FIG. 6 may be electrically connected to the antenna pattern 100 on the dielectric layer 180 .
  • the touch sensor bonding tag 203 and the display bonding tag 205 may be bent downward to be respectively connected to the traces 160 and the pixel circuit.
  • a circuit connection may be implemented by using the bonding tags included in the printed circuit board 200 . Accordingly, the antenna driving IC chip 220 , the touch sensor driving IC chip 240 , and the display driving IC chip 260 can be easily integrated on one printed circuit board 200 .

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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 패키지는 안테나 패턴, 안테나 패턴과 전기적으로 연결되는 안테나 연결 배선을 포함하는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판 상에 실장되며 안테나 연결 배선과 연결된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩, 및 인쇄 회로 기판 상에 안테나 구동 IC 칩과 함께 실장된 터치 센서 구동 IC 칩 및 디스플레이 구동 IC 칩을 포함한다. 구동 IC 칩들을 하나의 인쇄 회로 기판을 통해 함께 결합하여 공정, 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 소자 및 구동 집적 회로 칩을 포함하는 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 표시 장치와 함께 터치 센서가 결합되어 화상 표시 장치 의에 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 결합되는 경우, 예를 들면, 3G 내지 5G 범위 또는 그 이상의 고주파, 초고주파 통신 구현을 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 실장될 수 있다
또한, 안테나 급전/구동 제어를 위한 구동 집적 회로 칩과 안테나를 전기적으로 연결하기 위해 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)과 같은 중개 회로 구조가 채용된다.
터치 센서가 상기 화상 표시 장치에 함께 포함되는 경우 터치 센서 구동을 위한 집적 회로 칩 및 별도의 FPCB가 사용된다. 또한, 화상 표시 장치의 디스플레이 구동을 위한 집적 회로 칩 역시 함께 실장되며, 추가적인 회로 연결 구조가 필요하다.
최근, 화상 표시 장치의 베젤부 혹은 차광부가 축소되면서 중개 회로 구조, 회로 연결 구조, 집적 회로 칩과 같은 회로 부재들이 실장되는 공간이 함께 축소되고 있다. 따라서, 안테나 및 터치 센서 사이의 상호 신호 간섭을 방지하며 효율적으로 회로 연결을 구현하기 위한 방법 개발이 필요하다.
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, 안테나 및 터치 센서의 구동 신뢰성을 유지하면서 효율적으로 배치시킨 화상 표시 장치를 개시하고 있지 않다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 공간 효율성을 갖는 안테나 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 공간 효율성을 갖는 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 안테나 패턴; 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결되는 안테나 연결 배선을 포함하는 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판 상에 실장되며 상기 안테나 연결 배선과 연결된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩; 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 상기 안테나 구동 IC 칩과 함께 실장된 터치 센서 구동 IC 칩 및 디스플레이 구동 IC 칩을 포함하는, 안테나 패키지.
2. 위 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 터치 센서 구동 IC 칩과 연결된 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩과 연결된 디스플레이 회로 연결 배선을 더 포함하는, 안테나 패키지.
3. 위 2에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 안테나 구동 IC 칩 및 상기 터치 센서 구동 IC 칩 사이에 배치된 제1 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
4. 위 3에 있어서, 상기 제1 가드 패턴은 상기 안테나 구동 IC 칩을 둘러싸는, 안테나 패키지.
5. 위 3에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 터치 센서 구동 IC 칩 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩 사이에 배치된 제2 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
6. 위 3에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선 사이에 배치된 제2 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
7. 위 2에 있어서, 상기 안테나 연결 배선, 상기 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부들은 상기 인쇄 회로 기판의 일단부에 함께 분포하는, 안테나 패키지.
8. 위 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 일단부는 상기 안테나 연결 배선의 말단부, 상기 터치 센서 연결 배선의 말단부 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부 중 적어도 하나를 포함하는 본딩 태그를 포함하는, 안테나 패키지.
9. 위 8에 있어서, 상기 본딩 태그는 상기 안테나 연결 배선의 말단부를 포함하는 안테나 본딩 태그, 상기 터치 센서 연결 배선의 말단부를 포함하는 터치 센서 본딩 태그 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부를 포함하는 디스플레이 본딩 태그를 포함하는, 안테나 패키지.
10. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서 구동 IC 칩 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩은 하나의 칩으로 일체화된, 안테나 패키지.
11. 위 1에 있어서, 기재층; 및 상기 기재층 상에 배치된 터치 센서 전극 구조체를 더 포함하는, 안테나 패키지.
12. 위 11에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 기재층 상에 상기 터치 센서 전극 구조체와 함께 배치된, 안테나 패키지.
13. 위 11에 있어서, 상기 터치 센서 전극 구조체 상에 배치되는 유전층을 더 포함하며, 상기 안테나 패턴은 상기 유전층 상에 배치된, 안테나 패키지.
14. 위 11에 있어서, 상기 터치 센서 전극 구조체는 센싱 전극들 및 상기 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들을 포함하고,
상기 안테나 패턴은 방사 패턴, 상기 방사 패턴으로부터 연장하는 전송 선로 및 상기 전송 선로의 일단에 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 패키지.
15. 위 14에 있어서, 상기 기재층은 활성 영역 및 상기 활성 영역에 인접하며 상기 기재층의 일단부에 할당된 본딩 영역을 포함하고,
상기 방사 패턴 및 상기 센싱 전극들은 평면 방향에서 상기 활성 영역 내에 배치되며, 상기 트레이스들의 말단부들 및 상기 신호 패드는 평면 방향에서 상기 본딩 영역 내에 함께 분포하는, 안테나 패키지.
16. 디스플레이 패널; 및 상술한 실시예들의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 패키지에 있어서, 예를 들면 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)과 같은 하나의 인쇄 회로 기판 상에 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩, 터치 센서 구동 IC 칩 및 디스플레이 구동 IC 칩을 함께 실장시킬 수 있다. 따라서, 안테나 및 터치 센서 각각의 구동을 위해 별도의 독립적인 FPCB를 연결시킬 필요 없이 구동 회로를 일체화하여 공정 및 공간 효율성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 패키지는 각 구동 IC 칩을 구획하는 가드(guard) 패턴을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 인쇄 회로 기판에서 구동 IC 칩들 사이의 간섭을 억제하며 구동 독립성을 유지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 안테나, 터치 센서 및 디스플레이 패널 연결을 위한 본딩 태그들을 포함할 수 있다. 상기 본딩 태그들을 이용하여 안테나, 터치 센서 및 디스플레이 패널과의 본딩 용이성을 향상시키며, 본딩 길이 감소를 통해 신호 손실을 억제할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 안테나 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 안테나 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
본 발명의 실시예들은 하나의 중개 회로 구조물 상에 배치된 안테나 구동 집적 회로 칩, 터치 센서 구동 집적 회로 칩 및 디스플레이 구동 집적 회로 칩을 포함하는 안테나 패키지를 제공한다. 또한, 상기 안테나 패키지를 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.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 안테나 패키지는 인쇄 회로 기판(200) 및 인쇄 회로 기판(200) 상에 실장된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)을 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판(200)은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(200)은 코어 층, 및 상기 코어 층 내에, 또는 상기 코어 층의 저면 및 상면 상에 형성된 배선들을 포함할 수 있다.
상기 코어 층은 예를 들면, 폴리이미드 수지, MPI(Modified Polyimide), 에폭시 수지, 폴리 에스테르, 시클로 올레핀 폴리머(COP), 액정 폴리머(LCP) 등과 같은 유연성 수지를 포함할 수 있다.
상기 배선들은 안테나 연결 배선(210), 터치 센서 연결 배선(230) 및 디스플레이 회로 연결 배선(250)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)은 인쇄 회로 기판(200)의 상면 상에 함께 실장될 수 있다. 예를 들면, 표면 실장 기술(SMT)을 통해 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)은 인쇄 회로 기판(200)의 상면 상에 직접 실장될 수 있다.
예를 들면, 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)은 볼 그리드 어레이(BGA), 비아, 콘택 등과 같은 회로 중개 구조를 통해 각각 안테나 연결 배선(210), 터치 센서 연결 배선(230) 및 디스플레이 회로 연결 배선(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220) 및 터치 센서 구동 IC 칩(240)은 각각 안테나 패턴(100) 및 터치 센서 전극 구조체와 전기적으로 연결되어 급전 및/또는 구동 제어를 수행할 수 있다.
안테나 패턴(100) 및 상기 터치 센서 전극 구조체는 기재층(90) 상에 배치될 수 있다. 기재층(90)은 활성 영역(AR) 및 본딩 영역(BR)을 포함할 수 있다. 활성 영역(AR)은 터치 센싱 및 안테나 방사가 실질적으로 구현되는 영역일 수 있다. 활성 영역(AR)은 화상 표시 장치의 표시 영역에 대응될 수 있다.
기재층(90)은 센싱 전극들(140, 150) 및 안테나 패턴(100) 형성을 위한 지지층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재층(90)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, 화상 표시 장치의 층 또는 필름 부재가 기재층(90)으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함되는 인캡슐레이션 층 또는 패시베이션 층 등이 기재층(90)으로 제공될 수도 있다.
기재층(90)은 안테나 패턴(100)의 유전층으로 제공될 수 있다. 바람직하게는, 기재층(90)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서 전극 구조체는 예를 들면, 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식에 따라 배열된 센싱 전극들(140, 150)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(140, 150)은 제1 센싱 전극들(140) 및 제2 센싱 전극들(150)을 포함할 수 있다.
제1 센싱 전극들(140)은 행 방향(예를 들면, X-방향 또는 너비 방향)을 따라 배열될 수 있다. 제1 센싱 전극들(140)은 각각 독립된 섬(island) 패턴 형태를 가질 수 있으며, 상기 행 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(140)은 브릿지 전극(145)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 행 방향으로 연장하는 제1 센싱 전극 행이 정의되며, 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
예를 들면, 기재층(90) 상에 센싱 전극들(140, 150)을 덮는 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 브릿지 전극(145)은 상기 절연층 상에 형성되며, 상기 절연층 내에 형성된 콘택 홀들을 통해 상기 행 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(140)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제2 센싱 전극들(150)은 열 방향(예를 들면, Y-방향 또는 길이 방향)을 따라 배열될 수 있다. 상기 열 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(150)은 연결부(155)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 센싱 전극들(150) 및 연결부(155)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 센싱 전극들(150) 및 연결부(155)는 동일한 도전막으로부터 함께 패터닝되어 형성되며, 동일 층 혹은 동일 레벨 상에 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 열 방향으로 연장하는 제2 센싱 전극 열이 정의되며, 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들이 행 방향을 따라 배열될 수 있다.
도 1에서는 제1 센싱 전극 행이 브릿지 전극(145)을 포함하고, 제2 센싱 전극 열이 연결부(155)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제2 센싱 전극 열이 브릿지 전극을 통해 정의되고, 제1 센싱 전극 행이 연결부를 통해 정의될 수도 있다.
센싱 전극들(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)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 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 센싱 전극들(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 센싱 전극들(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)은 저저항 및 미세 선폭 패터닝을 고려하여 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슙(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
센싱 전극들(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)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(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(140, 150) 및/또는 브릿지 전극(145)은 투명 도전성 산화물 층-금속층의 2층 구조 또는 제1 투명 도전성 산화물 층-금속층-제2 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.
상술한 제1 센싱 전극 행 및 제2 센싱 전극 열 각각으로부터 트레이스(160)가 연장될 수 있다. 트레이스들(160)의 말단부들은 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 상에서 집합될 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로 기판(200)의 일단부는 본딩 영역(BR)과 접합되어 트레이스들(160)의 상기 말단부들이 터치 센서 연결 배선(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 패턴들(100)은 트레이스들(160)과 중첩 또는 교차하지 않도록 기재층(90)의 활성 영역(AR) 중 본딩 영역(BR)과 인접한 일 부분 내에 집합될 수 있다. 이에 따라, 안테나 연결 배선(210) 및 안테나 패턴(100)이 회로 우회 없이 짧은 신호 경로를 통해 전기적으로 연결되어 신호 손실을 방지 할 수 있다.
안테나 패턴(100)의 구조 및 구성에 대해서는 도 2를 참조로 보다 상세히 후술한다.
일부 실시예들에 있어서, 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 및 인쇄 회로 기판(200)의 일 단부 사이에는 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 중개 구조물이 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(100)의 신호 패드 및 트레이스들(160)의 상기 말단부 상에 이방성 도전 필름을 형성하고, 상기 이방성 도전 필름과 안테나 연결 배선(210) 및 터치 센서 연결 배선(230)이 서로 접촉하도록 인쇄 회로 기판(200)의 상기 일단부를 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 상에 열압착시킬 수 있다.
기재층(90) 아래에는 디스플레이 패널이 배치될 수 있다. 디스플레이 패널은 패널 기판 및 상기 패널 기판 상에 배치된 화소 회로를 포함할 수 있다. 상기 화소 회로는 화소 전극, 대향 전극, 박막 트랜지스터(TFT), 스캔 라인, 데이터 라인, 전원 라인 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 회로 연결 배선(250)은 상기 화소 회로와 전기적으로 연결되며 이에 따라, 디스플레이 구동 IC 칩(260)을 통해 이미지 디스플레이 구동이 제어될 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)을 하나의 인쇄 회로 기판(200) 상에 함께 실장할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 복수의 FPCB 또는 회로 커넥터를 사용하여 안테나, 터치 센서 및 디스플레이 각각의 IC 칩을 실장시킬 때 발생하는 공정 복잡성 및 회로 배치 공간 증가를 억제할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 안테나 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2를 참조하면, 안테나 패턴(100)은 기재층(90) 상에 형성된 방사 패턴(110), 전송 선로(120) 및 패드(130)를 포함할 수 있다.
방사 패턴(110)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(120)는 방사 패턴(110)의 일변으로부터 연장되어 신호 패드(132)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(120)는 방사 패턴(110)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드(130)는 신호 패드(132)를 포함하며, 그라운드 패드(134)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(132)를 사이에 두고 한 쌍의 그라운드 패드들(134)이 배치될 수 있다. 그라운드 패드들(134)은 신호 패드(132) 및 전송 선로(120)와 전기적으로 분리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 그라운드 패드(134)는 생략될 수도 있다. 또한, 신호 패드(132)는 전송 선로(120)의 말단에 일체의 부재로서 제공될 수도 있다.
신호 패드(132)는 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 상에 배치되며, 인쇄 회로 기판(200)에 포함된 안테나 연결 배선(210)을 통해 안테나 구동 IC 칩(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 안테나 구동 IC 칩(220)을 통해 방사 패턴(110)으로의 급전 및 구동 제어가 수행될 수 있다.
방사 패턴(110)은 기재층(90)의 활성 영역(AR) 상에 센싱 전극들(140, 150)과 함께 배치될 수 있다. 전송 선로(120)는 활성 영역(AR) 및 본딩 영역(BR) 상에 걸쳐 연장하며 방사 패턴(110) 및 신호 패드(132)를 서로 연결시킬 수 있다.
안테나 패턴(100)은 센싱 전극들(140, 150)과 실질적으로 동일하거나 유사한 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(100)은 금속, 투명 도전성 산화물, 또는 금속층-투명 도전성 산화물층의 복층 구조를 포함할 수 있다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 안테나 패턴을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 방사 패턴(110)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(110)과 연결된 전송 선로(120) 역시 메쉬 구조를 가질 수 있다.
방사 패턴(110)이 메쉬 구조를 포함함에 따라, 방사 패턴(110)이 화상 표시 장치의 표시 영역 또는 활성 영역(AR) 내에 배치되는 경우에도 투과율이 향상되어 전극 시인 및 이미지 품질 저하를 방지할 수 있다.
방사 패턴(110) 및 전송 선로(120) 주변에는 더미 메쉬 패턴(115)이 배치될 수 있다. 더미 메쉬 패턴(115)은 방사 패턴(110) 및 전송 선로(120)와 분리 영역(117)을 통해 전기적, 물리적으로 이격될 수 있다.
예를 들면, 기재층(90) 상에 도전막을 형성할 수 있다. 이후, 상기 도전막을 식각하여 메쉬 구조를 형성하면서, 방사 패턴(110) 및 전송 선로(120)의 프로파일을 따라 상기 도전막을 부분적으로 식각하여 분리 영역(117)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 도전막의 일부를 더미 메쉬 패턴(115)으로 변환시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 급전 저항 감소를 위해 패드(130)는 속이 찬(solid) 구조로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 패드(130)는 화상 표시 장치의 비표시 영역 또는 본딩 영역(BR)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 패드(130)는 사용자의 시인 영역 밖에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 센서 전극 구조체의 센싱 전극들(140, 150) 역시 방사 패턴(110) 및 전송 선로(120)와 함께 상기 도전막으로부터 형성될 수 있다. 이 경우, 센싱 전극들(140, 150) 사이에도 더미 메쉬 패턴(115)이 분포할 수 있다. 이에 따라, 활성 영역(AR) 상에서의 전극 패턴 분포 균일성이 증진되어 전극 시인을 억제할 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및/또는 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 인쇄 회로 기판(200) 상에는 평면 방향에서 구동 IC칩들(220, 240, 260) 사이에 배치된 가드 패턴들(270, 280)을 포함할 수 있다.
가드 패턴들(270, 280)은 안테나 구동 IC 칩(220) 및 터치 센서 구동 IC 칩(240) 사이에 배치된 제1 가드 패턴(270), 및 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260) 사이에 배치된 제2 가드 패턴(280)을 포함할 수 있다.
가드 패턴들(270, 280)은 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260) 사이의 신호 간섭 또는 노이즈 차폐를 위한 그라운드 패턴으로 기능할 수 있다. 따라서, 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)이 하나의 인쇄 회로 기판(200)에 의해 통합되더라도 상호 구동 독립성을 유지하며 회로 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 가드 패턴(270)은 안테나 구동 IC 칩(220)을 평면 방향에서 실질적으로 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 제1 가드 패턴(270)은 안테나 구동 IC 칩(220)의 2개 이상의 측벽들과 인접하며 연장할 수 있으며, 꺾임부를 포함할 수 있다.
가드 패턴들(270, 280)은 상술한 금속 및/또는 합금을 포함할 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 도 1을 참조로 설명한 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)은 하나의 IC 칩으로 일체화될 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로 기판(200) 상에는 터치 센서-디스플레이 구동 IC 칩(265)이 실장될 수 있다. 이 경우, 터치 센서 연결 배선(230) 및 디스플레이 회로 연결 배선(250)은 터치 센서-디스플레이 구동 IC 칩(265)에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 평면 방향에서 제2 가드 패턴(285)은 터치 센서 연결 배선(230) 및 디스플레이 회로 연결 배선(250) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 하나의 터치 센서-디스플레이 구동 IC 칩(265)으로부터 터치 센서 구동 신호 및 디스플레이 구동 신호가 발생함에 따른 상호 신호 간섭을 효과적으로 차단할 수 있다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 인쇄 회로 기판(200)의 일단부에는 본딩 태그들(bonding tag)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 본딩 태그들은 안테나 본딩 태그(201), 터치 센서 본딩 태그(203) 및 디스플레이 본딩 태그(205)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 인쇄 회로 기판(200)의 상기 일단부에 홈들(207)이 형성되어 안테나 본딩 태그(201), 터치 센서 본딩 태그(203) 및 디스플레이 본딩 태그(205)들이 서로 구분될 수 있다. 안테나 본딩 태그(201)에는 안테나 연결 배선(210)의 말단부가 포함될 수 있다. 터치 센서 본딩 태그(203)에는 터치 센서 연결 배선(230)의 말단부가 포함될 수 있다. 디스플레이 본딩 태그(205)에는 디스플레이 회로 연결 배선(250)의 말단부가 포함될 수 있다.
본딩 태그들(201, 203, 205)을 통해 안테나 연결 배선(210), 터치 센서 연결 배선(230) 및 디스플레이 회로 연결 배선(250)을 공간적으로 분리시킬 수 있다. 따라서, 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 상에서 회로 연결을 위한 본딩 공정 수행 시 본딩 스트레스가 인쇄 회로 기판(200)의 상기 일단부 전체적으로 전파되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본딩 태그들(201, 203, 205)을 굴곡시켜 안테나 패턴(100), 터치 센서 전극 구조체 및 디스플레이 패널의 위치에 따라 용이하게 본딩 공정을 수행할 수 있다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 화상 표시 장치는 디스플레이 패널(360) 및 디스플레이 패널(360) 상에 적층되는 기재층(90)을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(360)은 패널 기판(300) 상에 배치된 화소 전극(310), 화소 정의막(320), 표시층(330), 대향 전극(340) 및 인캡슐레이션 층(350)을 포함할 수 있다.
패널 기판(300) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(310)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(320)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(310)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(310) 상에는 표시층(330)이 형성되며, 표시 층(330)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다.
화소 정의막(320) 및 표시층(330) 상에는 대향 전극(340)이 배치될 수 있다. 대향 전극(340)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 공통 전극 또는 캐소드로 제공될 수 있다. 대향 전극(340) 상에 디스플레이 패널(360) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(350)이 적층될 수 있다.
화소 전극(310) 및 대향 전극(340)은 상기 화소 회로의 구성으로 함께 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 디스플레이 패널(360) 및 기재층(90)은 점접착층(370)을 통해 결합될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기재층(90) 상에는 안테나-터치 센서 전극층(170)이 형성될 수 있다. 안테나-터치 센서 전극층(170)은 도 1에 도시된 바와 같이 안테나 패턴(100) 및 센싱 전극들(140, 150)을 포함할 수 있다.
이 경우, 안테나 패턴(100) 및 센싱 전극들(140, 150)은 동일 층 또는 동일 레벨에 함께 포함될 수 있으며, 도 6에 도시된 안테나 본딩 태그(201) 및 터치 센서 본딩 태그(203)를 이용하여 기재층(90)의 본딩 영역(BR) 상에서 함께 인쇄 회로 기판(200)과 연결될 수 있다.
디스플레이 본딩 태그(205)는 아래로 굴곡시켜 디스플레이 패널(360)에 포함된 상기 화소 회로와 연결될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기재층(90) 상에 터치 센서 전극 구조체(175)가 형성되고, 터치 센서 전극 구조체(175) 상에 유전층(180) 및 안테나 패턴(100)이 순차적으로 적층될 수도 있다. 터치 센서 전극 구조체(175)는 상술한 센싱 전극들(140, 150)을 포함할 수 있다.
이 경우, 도 6에 도시된 안테나 본딩 태그(201)는 유전층(180) 상에서 안테나 패턴(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 센서 본딩 태그(203) 및 디스플레이 본딩 태그(205)는 아래로 굴곡시켜 트레이스들(160) 및 상기 화소 회로와 각각 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 안테나 패턴(100) 및 터치 센서 전극 구조체(175)의 배치에 따라 인쇄 회로 기판(200)에 포함된 본딩 태그들을 활용하여 회로 연결을 구현할 수 있다. 따라서, 안테나 구동 IC 칩(220), 터치 센서 구동 IC 칩(240) 및 디스플레이 구동 IC 칩(260)을 용이하게 하나의 인쇄 회로 기판(200) 상에 통합시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 안테나 패턴;
    상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결되는 안테나 연결 배선을 포함하는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 실장되며 상기 안테나 연결 배선과 연결된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩; 및
    상기 인쇄 회로 기판 상에 상기 안테나 구동 IC 칩과 함께 실장된 터치 센서 구동 IC 칩 및 디스플레이 구동 IC 칩을 포함하는, 안테나 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 터치 센서 구동 IC 칩과 연결된 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩과 연결된 디스플레이 회로 연결 배선을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 안테나 구동 IC 칩 및 상기 터치 센서 구동 IC 칩 사이에 배치된 제1 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 가드 패턴은 상기 안테나 구동 IC 칩을 둘러싸는, 안테나 패키지.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 터치 센서 구동 IC 칩 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩 사이에 배치된 제2 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되며 평면 방향에서 상기 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선 사이에 배치된 제2 가드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 안테나 연결 배선, 상기 터치 센서 연결 배선 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부들은 상기 인쇄 회로 기판의 일단부에 함께 분포하는, 안테나 패키지.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 일단부는 상기 안테나 연결 배선의 말단부, 상기 터치 센서 연결 배선의 말단부 및 상기 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부 중 적어도 하나를 포함하는 본딩 태그를 포함하는, 안테나 패키지.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 본딩 태그는 상기 안테나 연결 배선의 말단부를 포함하는 안테나 본딩 태그, 상기 터치 센서 연결 배선의 말단부를 포함하는 터치 센서 본딩 태그 및 디스플레이 회로 연결 배선의 말단부를 포함하는 디스플레이 본딩 태그를 포함하는, 안테나 패키지.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 센서 구동 IC 칩 및 상기 디스플레이 구동 IC 칩은 하나의 칩으로 일체화된, 안테나 패키지.
  11. 청구항 1에 있어서,
    기재층; 및
    상기 기재층 상에 배치된 터치 센서 전극 구조체를 더 포함하는, 안테나 패키지.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 기재층 상에 상기 터치 센서 전극 구조체와 함께 배치된, 안테나 패키지.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 터치 센서 전극 구조체 상에 배치되는 유전층을 더 포함하며,
    상기 안테나 패턴은 상기 유전층 상에 배치된, 안테나 패키지.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 터치 센서 전극 구조체는 센싱 전극들 및 상기 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들을 포함하고,
    상기 안테나 패턴은 방사 패턴, 상기 방사 패턴으로부터 연장하는 전송 선로 및 상기 전송 선로의 일단에 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 패키지.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 기재층은 활성 영역 및 상기 활성 영역에 인접하며 상기 기재층의 일단부에 할당된 본딩 영역을 포함하고,
    상기 방사 패턴 및 상기 센싱 전극들은 평면 방향에서 상기 활성 영역 내에 배치되며,
    상기 트레이스들의 말단부들 및 상기 신호 패드는 평면 방향에서 상기 본딩 영역 내에 함께 분포하는, 안테나 패키지.
  16. 디스플레이 패널; 및
    청구항 1의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
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