WO2022019633A1 - 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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

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WO2022019633A1
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electrode structure
static discharge
insertion electrode
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최병진
김동옥
이재현
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    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means

Definitions

  • the present invention relates to an antenna insertion electrode structure and an image display device including the same. More particularly, it relates to an antenna insertion electrode structure including an antenna unit and a sensing electrode, and an image display device including the same.
  • the image display device is combined with a communication device such as a smart phone. Accordingly, an antenna for realizing high-frequency or ultra-high frequency communication may be mounted on the image display device.
  • a plurality of sensing electrodes are arranged in the display area of the image display device.
  • thin film transistor (TFT) circuits and various wirings are also distributed on a display panel included in the image display device.
  • TFT thin film transistor
  • the sensing electrodes, circuits, and wirings may be damaged or a short circuit may occur.
  • the antenna electrode may be damaged by an external voltage or current.
  • the antenna electrode may be damaged by the applied current.
  • ESD electrostatic discharge
  • 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.
  • One object of the present invention is to provide an antenna insertion electrode structure having improved electrical and mechanical reliability.
  • An object of the present invention is to provide an image display device including an antenna insertion electrode structure having improved electrical and mechanical reliability.
  • base layer ; an antenna unit disposed on the base layer; and an electrostatic discharge (ESD) line extending from the periphery of the antenna unit on the base layer.
  • ESD electrostatic discharge
  • the antenna unit includes a plurality of antenna units spaced apart from each other on the base layer, and the ESD line is a plurality of ESD lines extending from the periphery of the antenna units disposed outside the antenna units. Including them, the antenna insertion electrode structure.
  • the ESD bridge comprises a first ESD bridge disposed on the insulating layer, and a second ESD bridge disposed under the base layer,
  • the ESD contacts include a first ESD contact penetrating the insulating layer and connected to the first ESD bridge and a second ESD contact penetrating the base layer and connected to the second ESD bridge.
  • An image display device comprising the antenna insertion electrode structure of the above-described embodiments.
  • an electrostatic discharge (ESD) line may be formed to be adjacent to the antenna unit around the active area in which the sensing electrodes of the touch sensor are arranged. Accordingly, current applied during the electrostatic discharge (ESD) test may be discharged through the ESD line, and damage and short circuit of the antenna unit may be prevented by the current.
  • ESD electrostatic discharge
  • a touch sensor guard line may be further formed around the active area. Accordingly, it is possible to additionally block radiation disturbance and electric field interference of the antenna unit caused by current or capacitance generated from the touch sensor.
  • an ESD pattern may be added between the antenna units or an ESD bridge connecting the ESD line may be added. Accordingly, it is possible to more effectively discharge static electricity and external current around the antenna pattern.
  • FIG. 1 is a schematic plan view for explaining an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic plan and cross-sectional views, respectively, for explaining a sensing electrode arrangement of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic partially enlarged plan view for explaining a pad connection area of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • 5 to 8 are schematic plan views for explaining an antenna insertion electrode structure according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining an antenna insertion electrode structure according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an image display apparatus according to example embodiments.
  • Embodiments of the present invention include an antenna unit and a sensing electrode, and provide an antenna insertion electrode structure including a static discharge line.
  • an image display device including the antenna insertion electrode structure.
  • column direction and row direction do not refer to absolute directions, but are used in a relative sense to refer to two different directions.
  • FIG. 1 is a schematic plan view for explaining an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • 2 and 3 are schematic plan and cross-sectional views, respectively, for explaining a sensing electrode arrangement of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view for explaining the arrangement of sensing electrodes in the active area AR.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line II' of FIG. 2 in the thickness direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the intersection region C of the sensing electrode row and the sensing electrode column shown in FIG. 1 .
  • the antenna insertion electrode structure may include a base layer 100 on which a sensing electrode and an antenna pattern are arranged.
  • the base layer 100 or the antenna insertion electrode structure may include an active area AR and a peripheral area PR.
  • the active area AR includes a central portion of the upper surface of the base layer 100 and may be an area in which a user's touch input is substantially input and sensed. In example embodiments, the active area AR may substantially correspond to the display area of the image display device.
  • antenna radiation may be performed through the active area AR.
  • the antenna unit 50 may be disposed on one side or one end of the active area AR.
  • the antenna unit 50 for realizing high-frequency or ultra-high frequency (eg, 3G, 4G, 5G or higher) mobile communication is provided at the one side or one end of the active area AR, the sensing electrodes 110 , 120) can be placed together.
  • the peripheral region PR may include a peripheral portion of the upper surface of the base layer 100 .
  • the peripheral area PR may be defined along the circumference of the active area AR.
  • the substrate layer 100 is used to encompass a support layer or a film-type substrate for forming the sensing electrodes and the antenna unit.
  • the base layer 100 may be a film material commonly used for a touch sensor or an antenna dielectric layer 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 (polyallylate), 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 examples include silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and metal oxide.
  • a layer or a film member of the image display device on which the antenna insertion electrode structure is laminated may be provided as the base layer 100 .
  • an encapsulation layer or a passivation layer included in the display panel may be provided as the base layer 100 .
  • the sensing electrodes may be arranged to be driven in a mutual capacitance method.
  • the sensing electrodes may include first sensing electrodes 110 and second sensing electrodes 120 .
  • the first sensing electrodes 110 are arranged along the row direction, and each may have an independent island pattern shape.
  • the first sensing electrodes 110 adjacent to each other along the row direction may be electrically connected to each other through the bridge electrode 115 .
  • the first sensing electrodes 110 arranged in the row direction are connected and formed, a sensing electrode row extending in the row direction is defined, and a plurality of sensing electrode rows may be arranged along the column direction. have.
  • the second sensing electrodes 120 may be arranged along the column direction.
  • the second sensing electrodes 120 may be connected to each other by a connection part 125 .
  • the second sensing electrodes 120 and the connection part 125 may be integrally connected to each other and provided as a substantially single member.
  • a sensing electrode column extending in the column direction may be defined.
  • the plurality of sensing electrode columns may be arranged along the row direction.
  • the sensing electrodes 110 and 120 are indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO). It may include a transparent conductive oxide, such as. Accordingly, a decrease in transmittance in the active region AR may be suppressed.
  • the sensing electrodes 110 and 120 may include a metal or an alloy.
  • the sensing electrodes 110 and 120 may include silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium (Cr), titanium ( Ti), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), tin ( Sn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), or an alloy containing at least one of them (eg, silver-palladium-copper (APC), copper-calcium (CuCa)). These may be used alone or in combination of two or more. In this case, the sensing electrodes 110 and 120 may be formed in a mesh structure to improve transmittance.
  • APC silver-palladium-copper
  • CuCa copper-calcium
  • the sensing electrodes 110 and 120 may have a multilayer structure including a metal layer.
  • the sensing electrodes 110 and 120 may have a multilayer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer, or a multilayer structure of sequentially stacked first transparent conductive oxide layer-metal layer-second transparent conductive oxide layer. .
  • 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 row trace 180 and a column trace 190 may extend from distal ends of the above-described sensing electrode row and sensing electrode column, respectively.
  • the traces 180 and 190 may extend from the peripheral region PR to the touch sensor circuit connection region CR (hereinafter, may be abbreviated as a circuit connection region) allocated on the other end of the base layer 100 . have.
  • distal ends of the traces 180 and 190 may be assembled on the circuit connection region CR to be electrically connected to a touch sensor driving IC chip (not shown).
  • a touch sensor driving IC chip not shown.
  • FIG. 1 For convenience of description, for example, detailed extended shapes of the traces 180 and 190 and an arrangement/connection structure in the circuit connection region CR are omitted in FIG. 1 .
  • the traces 180 and 190 may include the metal or alloy described above.
  • the antenna unit 50 may include a radiation pattern 52 and a transmission line 54 .
  • the radiation pattern 52 may have, for example, a polygonal pattern shape such as a rhombus shape.
  • the transmission line 54 may extend from one end of the radiation pattern 52 .
  • the radiation pattern 52 and the transmission line 54 may be a single member that is substantially integrally connected.
  • the antenna unit 50 may further include an antenna pad.
  • a signal pad 56 may be connected to an end of the transmission line 54 .
  • a ground pad 58 may be disposed around the signal pad 56 .
  • a pair of ground pads 58 may be disposed to face each other with the signal pad 56 interposed therebetween.
  • the ground pad 58 may be electrically and physically separated from the transmission line 54 and the signal pad 56 .
  • a plurality of antenna units 50 may be arranged in an array form at one end of the base layer 100 in a row direction. In an embodiment, the plurality of antenna units 50 may be arranged in an array form along the column direction from one side of the base layer 100 .
  • the antenna unit 50 may include a low-resistance metal or alloy to ensure sufficient gain and radiation in a high-frequency or ultra-high frequency band.
  • the antenna unit 50 may include silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium (Cr), titanium (Ti), Tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), tin (Sn), It may include molybdenum (Mo), calcium (Ca), or an alloy containing at least one of them. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the antenna unit 50 is silver or a silver-containing alloy (eg, silver-palladium-copper (APC)), or copper or a copper-containing alloy (eg, For example, copper-calcium (CuCa)) may be included.
  • a silver-containing alloy eg, silver-palladium-copper (APC)
  • copper or a copper-containing alloy eg, copper-calcium (CuCa)
  • the antenna unit 50 may have a multi-layer structure including a metal layer.
  • the antenna unit 50 may have a multilayer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer, or a multilayer structure of sequentially stacked first transparent conductive oxide layer-metal layer-second transparent conductive oxide layers.
  • the radiation pattern 52 may be disposed in the active area AR. Also, at least a portion of the transmission line 54 may be disposed in the active area AR together with the radiation pattern 52 . In this case, in order to prevent the antenna unit 50 from being viewed on the display area, the radiation pattern 52 and the transmission line 54 may be formed in a mesh structure.
  • the signal pad 56 and the ground pad 58 may be disposed on the peripheral area PR.
  • the one end of the base layer 100 on which the signal pad 56 and the ground pad 58 are disposed may electrically connect an antenna driving integrated circuit (IC) chip (not shown) to the antenna unit 50 . It may be provided as an antenna bonding area for implementation.
  • IC antenna driving integrated circuit
  • a conductive bonding structure such as an anisotropic conductive film (ACF) is attached on the signal pad 56 and the ground pad 58 , and the signal pad 56 and the flexible printed circuit board (FPCB) are attached through the conductive bonding structure. ) can be electrically connected or bonded.
  • ACF anisotropic conductive film
  • the antenna driving IC chip may be mounted on the flexible printed circuit board.
  • a rigid printed circuit board may be disposed between the flexible printed circuit board and the antenna driving IC chip.
  • the antenna driving IC chip may be directly mounted on the flexible printed circuit board.
  • the signal pad 56 and the ground pad 58 may have a solid pattern including the low-resistance metal or alloy described above for reducing circuit connection resistance.
  • at least a portion of the transmission line 54 may also have a solid structure.
  • an electrostatic discharge (ESD) line 70 may be formed on the peripheral region PR of the base layer 100 adjacent to the antenna unit 50 .
  • the ESD line 70 may be disposed adjacent to a pad (eg, a ground pad 58 ) of the antenna unit 50 , and may be physically spaced apart from the antenna unit 50 by a predetermined distance. .
  • the ESD line 70 may extend along the circumference of the active area AR on the peripheral area PR.
  • the ESD line 70 is bent from one end of the base layer 100 on which the antenna unit 50 is disposed to the other end of the base layer 100 through the side of the base layer 100 to extend.
  • a guard line 80 may be formed along the circumference of the active area AR on the peripheral area PR.
  • the guard line 80 may be disposed to be adjacent to the active area AR rather than the ESD line 70 .
  • the guard line 80 may be provided as a barrier line for a touch sensing signal and a current generated in the active area AR. Accordingly, external current, mutual interference with circuits included in the display panel, and noise transmission may be blocked, and touch sensing reliability in the active area AR may be improved.
  • an electrostatic discharge (ESD) line may be formed to be adjacent to the antenna unit 50 around the active area AR in which the sensing electrodes 110 and 120 of the touch sensor are arranged. have. Accordingly, a current applied during an electrostatic discharge (ESD) test for confirming the reliability of the touch sensor or a negative current through static electricity input from the outside may be discharged through the ESD line, and the antenna unit 50 may It can prevent damage and short circuit.
  • ESD electrostatic discharge
  • the frequency band of the antenna unit 50 is moved to a high frequency or very high frequency band, signal loss may increase, and radiation characteristics may be easily disturbed by an external current.
  • the ESD line 70 adjacent to the pad of the antenna unit 50 and continuously extending along the peripheral area AR, the static electricity is easily discharged to the outside of the antenna insertion-electrode structure. can be discharged
  • guard line 80 between the sensing electrodes 110 and 120 and the ESD line 70 it is possible to prevent touch sensing in the active area AR from being disturbed by the discharged static electricity.
  • the ESD line 70 may be electrically connected to a ground wire of an IC chip (eg, a touch sensor driving IC chip) through a flexible printed circuit board (FPCB). Also, the ground wire may be electrically connected to a ground circuit of an electronic device (eg, a smart phone). Accordingly, noise/static discharge through the ESD line 70 can be further promoted.
  • IC chip eg, a touch sensor driving IC chip
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the bridge electrode 115 may be formed on the insulating layer 150 .
  • the bridge electrode 115 may pass through the insulating layer 150 to electrically connect the adjacent first sensing electrodes 110 to each other.
  • a protective layer 160 may be formed on the insulating layer 150 to cover the bridge electrode 115 .
  • the insulating layer 150 and the protective layer 160 may include an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride, or an organic insulating material such as an acrylic resin or a siloxane-based resin.
  • FIG. 4 is a schematic partially enlarged plan view for explaining a pad connection area of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • FIG. 4 schematically illustrates a wiring/pad structure in the circuit connection region CR shown in FIG. 1 .
  • ends of the ESD line 70 , the guard line 80 , the row traces 180 , and the column traces 190 may be assembled on the circuit connection region CR.
  • An ESD pad 75 may be connected to an end of the ESD line 70 .
  • a guard pad 85 may be connected to an end of the guard line 80 .
  • a first sensing pad 185 and a second sensing pad 195 may be connected to ends of the row traces 180 and the column traces 190 , respectively.
  • a conductive bonding structure such as an anisotropic conductive film may be attached to the pads and bonded to the FPCB.
  • the first sensing pads 185 and the second sensing pads 195 may be electrically connected to the touch sensor driving IC chip through the FPCB.
  • the ESD pad 75 and the guard pad 85 may be connected to a ground layer or a ground pad of the FPCB to promote discharge of static electricity and noise.
  • a pad row including the above-described pads may be disposed on the circuit connection region CR, and the ESD pads 75 may be disposed on both sides or both ends of the pad row, respectively. .
  • the guard pad 85 may be disposed between the ESD pad 75 and a row of sensing pads including the sensing pads 185 and 195 .
  • the guard pad 85 may be disposed between the neighboring ESD pad 75 and the first sensing pad 185 . Accordingly, it is possible to block electrical interference from being transmitted from the ESD pad 75 to the first sensing pad 185 by the guard pad 85 .
  • static electricity transferred from the touch sensor or the side or edge of the antenna insertion electrode structure, the bezel of the image display device, etc. may be first absorbed by the ESD pad 75 and additionally absorbed through the guard pad 85 . Accordingly, it is possible to effectively reduce the amount of static electricity transferred to the sensing pads 185 and 195 .
  • the guard pad 85 may also be disposed between the adjacent first sensing pad 185 and the second sensing pad 195 to enhance the operation independence between the sensing electrode row and the sensing electrode column.
  • the ESD pad 75 and the ESD line 70 are connected to implement a static blocking effect in substantially the entire area of the device including the antenna insertion electrode structure.
  • 5 to 8 are schematic plan views for explaining an antenna insertion electrode structure according to some exemplary embodiments. Detailed descriptions of structures and configurations substantially the same as or similar to those described with reference to FIGS. 1 to 4 will be omitted.
  • an ESD pattern 72 may be added.
  • the ESD pattern 72 may be disposed between ends of adjacent ESD lines 70 .
  • the ESD pattern 72 may be disposed between neighboring antenna units 50 .
  • the ESD pattern 72 may be disposed between ground pads 58 included in different neighboring antenna patterns 50 .
  • the ESD line 70 discharges static electricity through the peripheral region PR, and the ESD pattern 72 can also block static electricity in the space between the antenna units 50. Therefore, the antenna units ( 50), and the radiation reliability of each antenna unit 50 can be improved.
  • the ESD pattern 72 may have a bar shape, and may be formed in various shapes such as a wave pattern and a bent bar pattern.
  • an ESD bridge 74 connecting the ESD line 70 and the ESD pattern 72 to each other may be added.
  • the ESD bridge 74 is formed on the insulating layer 150 (see FIG. 3 ) to electrically connect the neighboring ESD line 70 and the ESD pattern 72 to each other through the ESD contact 90 . can do it
  • the ESD line 70 and the ESD pattern 72 adjacent to each other with the antenna unit 50 interposed therebetween may be connected to each other through the ESD contact 90 .
  • an ESD structure including an ESD line 70, an ESD pattern 72, and an ESD bridge 74 around the antenna bonding area, the continuity of static discharge is increased to electrically protect the antenna unit 50 more effectively.
  • the ESD bridge 74 may extend to avoid the antenna unit 50 (or signal pad 56 ) or not overlap the antenna unit 50 in the planar direction. Accordingly, radiation interference and signal transmission interference in the antenna unit 50 can be suppressed.
  • the ESD bridge 74 may extend across the antenna unit 50 in a planar direction.
  • the ESD pattern 72 formed on the same level or the same layer as the antenna unit 50 and the ESD line 70 is omitted, and the ESD bridge 74 is formed.
  • the ends of the neighboring ESD lines 70 may be electrically connected to each other.
  • the ESD bridge 74 may be disposed on the insulating layer 150 and electrically connect the ends of the ESD line 70 to each other through the ESD contact 90 penetrating the insulating layer 150 . .
  • the ESD bridge 74 may extend so as to avoid or overlap the antenna unit 50 or the antenna pads 56 , 58 in the planar direction.
  • the ESD bridge 74 may have a zigzag line shape including a bent portion or a wavy line shape.
  • the ESD bridge 74 may extend across the antenna unit 50 or the antenna pads 56 and 58 on the insulating layer 150 .
  • the length of the ESD structure may be shortened, thereby increasing the static discharge rate in the vicinity of the antenna unit 50 .
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining an antenna insertion electrode structure according to some exemplary embodiments.
  • the ESD bridge may be disposed on the upper and lower layers of the antenna unit 50 .
  • the first ESD bridge 74a is connected to the ESD lines 70 through the first ESD contact 90a passing through the insulating layer 150
  • the second ESD bridge 74b is For example, it may be disposed on the bottom surface of the base layer 100 .
  • the second ESD bridge 74b may be connected to the ESD lines 70 through the second ESD contact 90b passing through the base layer 100 .
  • a negative current caused by external static electricity may also be distributed through a layer below the antenna unit 50 .
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an image display apparatus according to example embodiments.
  • Fig. 10 shows an external shape including a window of the image display device.
  • the image display apparatus 200 may include a display area 210 and a peripheral area 220 .
  • the peripheral area 220 may be disposed on both sides and/or both ends of the display area 210 .
  • the peripheral region 220 may correspond to, for example, a light blocking portion or a bezel portion of the image display device.
  • the sensing electrodes 110 and 120 and the radiation pattern 52 of the antenna insertion electrode structure described with reference to FIG. 1 may be arranged in the display area 210 .
  • the radiation pattern 52 and/or the sensing electrodes 110 and 120 may include a mesh structure formed of a low-resistance metal or alloy, and may be prevented from being viewed by a user.
  • the above-described antenna bonding area and touch sensor circuit connection area CR may be included in the peripheral area 220 . Accordingly, electrical connection with the antenna driving IC chip and the touch sensor driving IC chip in the peripheral region 220 may be implemented through the above-described pads.
  • the ESD structure and the guard line 80 according to the exemplary embodiments are arranged along the perimeter of the peripheral region 220 to effectively remove external static electricity and signal noise.

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따르면, 안테나 삽입 전극 구조체 및 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다. 안테나 삽입 전극 구조체는 기재층, 기재층 상에 배치된 안테나 유닛, 및 기재층 상에서 안테나 유닛 주변으로부터 연장하는 정전기 배출(ESD) 라인을 포함한다. ESD 라인을 통해 외부 정전기 및 외부 부전류를 제거하여 안테나 유닛의 전기적, 기계적 손상을 방지할 수 있다.

Description

안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 유닛 및 센싱 전극을 포함하는 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 화상 표시 장치와 함께 터치 센서가 결합되어 화상 표시 장치 의에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력가능한 전자 기기들이 예를 들면 태블릿 PC 형태와 같은 다양한 형태로 개발되고 있다.
또한, 상기 화상 표시 장치가 스마트 폰과 같은 통신 기기와 결합되고 있다. 이에 따라, 고주파 혹은 초고주파 통신 구현을 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 실장될 수 있다.
상기 터치 센서의 경우, 화상 표시 장치의 표시 영역 내 다수의 센싱 전극들이 배열된다. 또한, 화상 표시 장치에 포함된 표시 패널 상에도 박막 트랜지스터(TFT) 회로 및 각종 배선들이 분포한다. 상기 화상 표시 장치의 외부로부터 강한 전압 또는 전류가 인가되는 경우, 상기 센싱 전극들, 회로 및 배선들이 손상되거나 단락이 발생될 수 있다. 또한, 외부 전압, 전류에 의해 안테나 전극 역시 손상될 수 있다.
또한, 터치 센서의 제품 신뢰성을 위해 상기 화상 표시 장치에 소정의 전류를 인가하는 정전기 배출(Electrostatic Discharge: ESD) 테스트가 수행되는 경우, 인가된 전류에 의해 안테나 전극이 손상될 수 있다. 최근, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 위해 안테나 전극의 사이즈가 미세화되고 있으며, 작은 ESD 전류에도 안테나 전극의 손상, 단락, 신호 교란이 발생할 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 최근 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있다. 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 기계적 신뢰성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 기계적 신뢰성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 기재층; 상기 기재층 상에 배치된 안테나 유닛; 및 상기 기재층 상에서 상기 안테나 유닛 주변으로부터 연장하는 정전기 배출(ESD) 라인을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
2. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 기재층 상에서 서로 이격된 복수의 안테나 유닛들을 포함하고, 상기 ESD 라인은 상기 안테나 유닛들 중 외곽에 배치된 안테나 유닛들 주변으로부터 연장하는 복수의 ESD 라인들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
3. 위 2에 있어서, 상기 안테나 유닛들 사이에 배치된 ESD 패턴을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
4. 위 3에 있어서, 상기 ESD 패턴 및 상기 ESD 라인을 전기적으로 연결시키는 ESD 브릿지를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
5. 위 2에 있어서, 상기 복수의 ESD 라인들을 전기적으로 연결시키는 ESD 브릿지를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
6. 위 5에 있어서, 상기 ESD 브릿지는 평면 방향에서 상기 안테나 유닛들을 회피하여 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
7. 위 5에 있어서, 상기 ESD 브릿지는 평면 방향에서 상기 안테나 유닛들을 가로지르며 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
8. 위 5에 있어서, 상기 기재층 상에서 상기 안테나 유닛들을 덮는 절연층; 및 상기 절연층을 관통하며 상기 복수의 ESD 라인들 및 상기 ESD 브릿지를 서로 연결시키는 ESD 콘택들을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
9. 위 8에 있어서, 상기 ESD 브릿지는 상기 절연층 상에 배치된 제1 ESD 브릿지, 및 상기 기재층 아래에 배치된 제2 ESD 브릿지를 포함하고,
상기 ESD 콘택들은 상기 절연층을 관통하며 제1 ESD 브릿지와 연결되는 제1 ESD 콘택 및 상기 기재층을 관통하며 상기 제2 ESD 브릿지와 연결되는 제2 ESD 콘택을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
10. 위 1에 있어서, 상기 기재층 상에 배열된 센싱 전극들을 더 포함하고, 상기 기재층은 상기 센싱 전극들이 배치되는 활성 영역, 및 상기 활성 영역 바깥의 주변 영역을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
11. 위 10에 있어서, 상기 ESD 라인은 상기 활성 영역의 둘레를 따라 상기 주변 영역 상에서 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
12. 위 11에 있어서, 상기 기재층의 상기 주변 영역 상에서 연장하는 가드 라인을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
13. 위 12에 있어서, 상기 가드 라인은 상기 ESD 라인과 전기적으로 분리되며 상기 ESD 라인보다 상기 활성 영역에 인접하여 배치되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
14. 위 13에 있어서, 상기 센싱 전극들로부터 분기되어 상기 주변 영역 상에서 연장하는 트레이스들; 상기 트레이스들의 단부들과 연결된 센싱 패드들을 포함하는 센싱 패드 행; 상기 ESD 라인의 단부와 연결된 ESD 패드; 및 상기 가드 라인의 단부와 연결된 가드 패드를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
15. 위 14에 있어서, 상기 가드 패드는 상기 센싱 패드 행 및 상기 ESD 패드 사이에 배치된, 안테나 삽입 전극 구조체.
16. 상술한 실시예들의 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 삽입 전극 구조체에 있어서, 터치 센서의 센싱 전극들이 배열된 활성 영역 주변으로 안테나 유닛과 인접하도록 정전기 배출(ESD) 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 정전기 배출(ESD) 테스트 시 인가되는 전류가 상기 ESD 라인을 통해 배출될 수 있으며 상기 전류에 의해 안테나 유닛이 손상, 단락되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 활성 영역 주변으로 터치 센서 가드 라인을 더 형성할 수 있다. 따라서, 터치 센서로부터 발생하는 전류 또는 커패시턴스에 의해 초래되는 안테나 유닛의 방사 교란, 전계 간섭을 추가적으로 차단할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 유닛들 사이에 ESD 패턴을 추가하거나, 상기 ESD 라인을 연결하는 ESD 브릿지를 추가할 수 있다. 따라서, 상기 안테나 패턴 주변에서의 정전기 배출, 외부 전류 배출을 보다 효과적으로 구현할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 센싱 전극 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 패드 연결 영역을 설명하기 위한 개략적인 부분 확대 평면도이다.
도 5 내지 도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 예시적인 실시에들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 유닛 및 센싱 전극을 포함하며, 정전기 배출 라인을 포함하는 안테나 삽입 전극 구조체를 제공한다. 또한, 상기 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 출원에 사용된 "열 방향" 및 "행 방향"은 절대적인 방향을 지칭하는 것이 아니라, 서로 다른 두 방향을 지칭하기 위해 상대적인 의미로 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 센싱 전극 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도 및 단면도이다.
구체적으로, 도 2는 활성 영역(AR)에서의 센싱 전극들의 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다. 도 3은 도 2의 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다. 예를 들면, 도 3은 도 1에 표시된 센싱 전극 행 및 센싱 전극 열의 교차 영역(C)에서의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 안테나 삽입 전극 구조체는 센싱 전극 및 안테나 패턴이 배열되는 기재층(100)을 포함할 수 있다.
기재층(100) 또는 상기 안테나 삽입 전극 구조체는 활성 영역(AR), 주변 영역(PR)을 포함할 수 있다.
활성 영역(AR)은 기재층(100) 상면의 중앙부를 포함하며, 사용자의 터치 입력이 실질적으로 입력 및 센싱되는 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 활성 영역(AR)은 화상 표시 장치의 표시 영역에 실질적으로 대응될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 활성 영역(AR)을 통해 안테나 방사가 수행될 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 활성 영역(AR)의 일 측부 혹은 일 단부 상에 안테나 유닛(50)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 고주파 또는 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동 통신 구현을 위한 안테나 유닛(50)이 활성 영역(AR)의 상기 일 측부 혹은 일 단부에 센싱 전극들(110, 120)과 함께 배치될 수 있다.
주변 영역(PR)은 기재층(100)의 상면의 주변부를 포함할 수 있다. 주변 영역(PR)은 활성 영역(AR)의 둘레를 따라 정의될 수 있다.
기재층(100)은 상기 센싱 전극들 및 안테나 유닛 형성을 위한 지지층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재층(100)은 터치 센서 또는 안테나 유전층에 통상적으로 사용되는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 글래스, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 삽입 전극 구조체가 적층되는 화상 표시 장치의 층 또는 필름 부재가 기재층(100)으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함되는 인캡슐레이션 층 또는 패시베이션 층 등이 기재층(100)으로 제공될 수도 있다.
상기 센싱 전극들은 상호 정전 용량(Mutual Capacitance) 방식으로 구동될 수 있도록 배열될 수 있다. 상기 센싱 전극들은 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(120)을 포함할 수 있다.
제1 센싱 전극들(110) 은 행 방향을 따라 배열되며, 각각 독립된 섬(island) 패턴 형상을 가질 수 있다. 상기 행 방향을 따라 서로 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)은 브릿지 전극(115)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 행 방향으로 배열되는 제1 센싱 전극들(110)이 연결되어 형성되며, 상기 행 방향으로 연장하는 센싱 전극 행이 정의되며, 복수의 상기 센싱 전극 행들이 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
제2 센싱 전극들(120)은 상기 열 방향을 따라 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들(120)은 연결부(125)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 센싱 전극들(120) 및 연결부(125)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다.
예를 들면, 제2 센싱 전극들(120)이 연결부들(125)에 의해 서로 연결됨에 따라 상기 열 방향으로 연장하는 센싱 전극 열이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 센싱 전극 열들이 상기 행 방향을 따라 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 센싱 전극들(110, 120)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 활성 영역(AR)에서의 투과율 저하를 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 센싱 전극들(110, 120)은 금속 또는 합금을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 120)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), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC), 구리-칼슘(CuCa))을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 이 경우, 센싱 전극들(110, 120)은 투과율 향상을 위해 메쉬 구조로 형성될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 센싱 전극들(110, 120)은 금속층을 포함하는 복층 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 120)은 투명 도전성 산화물층-금속층의 복층 구조, 또는 순차적으로 적층된 제1 투명 도전성 산화물층-금속층-제2 투명 도전성 산화물층의 복층 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 센싱 전극 행 및 센싱 전극 열의 말단부로부터 각각 행 트레이스(180) 및 열 트레이스가(190)가 연장될 수 있다. 트레이스들(180, 190)은 주변 영역(PR) 상에서 기재층(100)의 타단부 상에 할당된 터치 센서 회로 연결 영역(CR)(이하, 회로 연결 영역으로 약칭될 수 있다)으로 연장할 수 있다.
예를 들면, 트레이스들(180, 190)의 말단부들이 회로 연결 영역(CR) 상에 집합되어 터치 센서 구동 IC 칩(미도시)과 전기적으로 연결될 수 다. 설명의 편의를 위해 도 1에서 예를 들면, 트레이스들(180, 190)의 상세한 연장 형태 및 회로 연결 영역(CR)에서의 배열/연결 구조의 도시는 생략되었다.
트레이스들(180, 190)은 상술한 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
안테나 유닛(50)은 방사 패턴(52) 및 전송 선로(54)를 포함할 수 있다. 방사 패턴(52)은 예를 들면, 마름모 형상과 같은 다각형 패턴 형상을 가질 수 있다. 전송 선로(54)는 방사 패턴(52)의 일 단으로부터 연장될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(52) 및 전송 선로(54)는 실질적으로 일체로 연결된 단일 부재일 수 있다.
안테나 유닛(50)은 안테나 패드를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 전송 선로(54)의 말단에는 신호 패드(56)가 연결될 수 있다. 신호 패드(56) 주변에는 그라운드 패드(58)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(58)이 신호 패드(56)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그라운드 패드(58)는 전송 선로(54) 및 신호 패드(56)와 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나 유닛들(50)이 기재층(100)의 일단부에 행 방향을 따라 어레이 형태로 배열될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 복수의 안테나 유닛들(50)이 기재층(100)의 일 측부에서 열 방향을 따라 어레이 형태로 배열될 수도 있다.
안테나 유닛(50)은 고주파 혹은 초고주파 주파수 대역에서 충분한 게인, 방사를 확보하기 위해 저저항 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(50)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), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 저저항 구현 또는 미세 선폭 구현을 위해 안테나 유닛(50)은 은 또는 은 함유 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)), 혹은 구리 또는 구리 함유 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(50)은 금속층을 포함하는 복층 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(50)은 투명 도전성 산화물층-금속층의 복층 구조, 또는 순차적으로 적층된 제1 투명 도전성 산화물층-금속층-제2 투명 도전성 산화물층의 복층 구조를 가질 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방사 패턴(52)은 활성 영역(AR) 내에 배치될 수 있다. 또한, 전송 선로(54)의 적어도 일부분이 방사 패턴(52)과 함께 활성 영역(AR) 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 안테나 유닛(50)이 표시 영역 상에서 시인되는 것을 방지하기 위해, 방사 패턴(52) 및 전송 선로(54)는 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
신호 패드(56) 및 그라운드 패드(58)는 주변 영역(PR) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(56) 및 그라운드 패드(58)가 배치되는 기재층(100)의 상기 일 단부는 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(미도시)과 안테나 유닛(50)의 전기적 연결을 구현하기 위한 안테나 본딩 영역으로 제공될 수 있다.
예를 들면, 신호 패드(56) 및 그라운드 패드(58) 상에 이방성 도전 필름(ACF)와 같은 도전성 접합 구조물이 부착되고, 상기 도전성 접합 구조물을 통해 신호 패드(56)와 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 전기적으로 연결 또는 본딩될 수 있다.
상기 연성 인쇄 회로 기판 상에는 상기 안테나 구동 IC 칩이 실장될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 연성 인쇄 회로 기판 및 상기 안테나 구동 IC 칩 사이에는 리지드(rigid) 인쇄 회로 기판이 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 안테나 구동 IC 칩은 상기 연성 인쇄 회로 기판 상에 직접 실장될 수 있다.
신호 패드(56) 및 그라운드 패드(58)는 회로 연결 저항 감소를 위해 상술한 저저항 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 패턴일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전송 선로(54)의 적어도 일부도 속이 찬 구조를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(50)과 인접하게 정전기 배출(ESD) 라인(70)이 기재층(100)의 주변 영역(PR) 상에 형성될 수 있다. ESD 라인(70)은 예를 들면, 안테나 유닛(50)의 패드(예를 들면, 그라운드 패드(58)와 인접하게 배치되며, 안테나 유닛(50)과는 물리적으로 소정의 거리로 이격될 수 있다.
ESD 라인(70)은 주변 영역(PR) 상에서 활성 영역(AR)의 둘레를 따라 연장할 수 있다. 예를 들면, ESD 라인(70)은 안테나 유닛(50)이 배치된 기재층(100)의 상기 일단부로부터 기재층(100)의 측부를 거쳐 기재층(100)의 타단부까지 벤딩되어 연장할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 주변 영역(PR) 상에는 활성 영역(AR)의 둘레를 따라 가드(guard) 라인(80)이 형성될 수 있다. 가드 라인(80)은 ESD 라인(70) 보다 활성 영역(AR)에 인접하도록 배치될 수 있다.
가드 라인(80)은 활성 영역(AR)에서 발생하는 터치 센싱 신호, 전류에 대한 배리어 라인으로 제공될 수 있다. 따라서, 외부 전류, 표시 패널에 포함된 회로들과의 상호 간섭, 노이즈 전달을 차단하며 활성 영역(AR)에서의 터치 센싱 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 터치 센서의 센싱 전극들(110, 120)이 배열된 활성 영역(AR) 주변으로 안테나 유닛(50)과 인접하도록 정전기 배출(ESD) 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 터치 센서의 신뢰성 확인을 위한 정전기 배출(ESD) 테스트 시 인가되는 전류, 또는 외부에서 입력되는 정전기를 통한 부전류가 상기 ESD 라인을 통해 배출될 수 있으며 상기 전류에 의해 안테나 유닛(50)이 손상, 단락되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(50)의 주파수 대역이 고주파 혹은 초고주파 대역으로 이동될수록 신호 손실이 커질 수 있으며, 외부 전류에 쉽게 방사 특성이 교란될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(50)의 패드와 인접하며 주변 영역(AR)을 따라 연속적으로 연장하는 ESD 라인(70)을 배치하여, 안테나 삽입-전극 구조체의 외부로 용이하게 정전기를 배출할 수 있다.
또한, 센싱 전극들(110, 120) 및 ESD 라인(70) 사이에 가드 라인(80)을 추가하여 배출되는 정전기에 의해 활성 영역(AR)에서의 터치 센싱이 방해되는 것을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, ESD 라인(70)은 IC 칩(예를 들면, 터치 센서 구동 IC 칩)의 그라운드 배선과 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 그라운드 배선은 전자 기기(예를 들면, 스마트 폰)의 그라운드 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, ESD 라인(70)을 통한 노이즈/정전기 배출이 보다 촉진될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기재층(100)의 상면 상에는 상기 안테나 유닛(50), 센싱 전극들(110, 120), ESD 라인(70) 및 가드 라인(80)을 함께 덮는 절연층(150)이 형성될 수 있다. 브릿지 전극(115)은 절연층(150) 상에 형성될 수 있다. 브릿지 전극(115)은 절연층(150)을 관통하여 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
절연층(150) 상에는 브릿지 전극(115)을 덮도록 보호층(160)이 형성될 수 있다. 절연층(150) 및 보호층(160)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 패드 연결 영역을 설명하기 위한 개략적인 부분 확대 평면도이다. 예를 들면, 도 4는 도 1에 표시된 회로 연결 영역(CR)에서의 배선/패드 구조를 개략적으로 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, ESD 라인(70), 가드 라인(80), 행 트레이스들(180) 및 열 트레이스들(190)의 단부들은 회로 연결 영역(CR) 상에 집합될 수 있다. ESD 라인(70)의 단부에는 ESD 패드(75)가 연결될 수 있다. 가드 라인(80)의 단부에는 가드 패드(85)가 연결될 수 있다. 행 트레이스들(180) 및 열 트레이스들(190)의 단부들에는 각각 제1 센싱 패드(185) 및 제2 센싱 패드(195)가 연결될 수 있다.
상기 패드들 상에는 이방성 도전 필름과 같은 도전성 접합 구조물이 부착되고 FPCB와 본딩될 수 있다. 제1 센싱 패드들(185) 및 제2 센싱 패드들(195)은 FPCB를 통해 터치 센서 구동 IC 칩과 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, ESD 패드(75) 및 가드 패드(85)는 상기 FPCB의 그라운드 층 혹은 그라운드 패드와 연결되어 정전기 및 노이즈 배출이 촉진될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상술한 패드들을 포함하는 패드 행이 회로 연결 영역(CR) 상에 배치되고, ESD 패드들(75)은 상기 패드 행의 양 측부 혹은 양 단부에 각각 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 가드 패드(85)는 센싱 패드들(185, 195)을 포함하는 센싱 패드 행 및 ESD 패드(75) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 이웃하는 ESD 패드(75) 및 제1 센싱 패드(185) 사이에 가드 패드(85)가 배치될 수 있다. 따라서, 가드 패드(85)에 의해 ESD 패드(75)로부터 제1 센싱 패드(185)로 전기적 간섭이 전달되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 터치 센서 혹은 상기 안테나 삽입 전극 구조체의 측부 혹은 엣지부, 화상 표시 장치의 베젤부 등에서 전달되는 정전기는 ESD 패드(75)에서 먼저 흡수되고, 가드 패드(85)를 통해 추가적으로 흡수될 수 있다. 따라서, 센싱 패드(185, 195)로 전달되는 정전기의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
가드 패드(85)는 이웃하는 제1 센싱 패드(185) 및 제2 센싱 패드(195) 사이에도 배치되어, 상기 센싱 전극 행 및 상기 센싱 전극 열 사이의 동작 독립성을 증진할 수 있다.
상술한 상기 패드 열에서 패드 배열을 통해, 정전기 배출/노이즈 흡수 효율성을 증가시키면서 터치 센싱 신뢰성을 증진할 수 있다. 또한, ESD 패드(75) 및 ESD 라인(70)이 연결되어 상기 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 디바이스의 실질적인 전체 영역에서 정전기 차단 효과를 구현할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다. 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조 및 구성들에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 5를 참조하면, ESD 패턴(72)이 추가될 수 있다. 예를 들면, ESD 패턴(72)은 인접하는 ESD 라인들(70)의 단부들 사이에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, ESD 패턴(72)은 이웃하는 안테나 유닛들(50) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, ESD 패턴(72)은 이웃하는 서로 다른 안테나 패턴들(50)에 포함된 그라운드 패드들(58) 사이에 배치될 수 있다.
ESD 라인(70)을 통해 주변 영역(PR)을 통해 정전기를 배출하며, ESD 패턴(72)을 통해 안테나 유닛들(50) 사이의 공간에서도 정전기를 차단할 수 있다, 따라서, 보다 효과적으로 안테나 유닛들(50)을 보호하며, 각 안테나 유닛(50)의 방사 신뢰성을 증진할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, ESD 패턴(72)은 바(bar) 형상을 가질 수 있으며, 물결 패턴, 꺾인 바 패턴과 같은 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 6을 참조하면, ESD 라인(70) 및 ESD 패턴(72)을 서로 연결시키는 ESD 브릿지(74)가 추가될 수도 있다. 예를 들면, ESD 브릿지(74)는 절연층(150)(도 3 참조) 상에 형성되어, ESD 콘택(90)을 통해 이웃하는 ESD 라인(70) 및 ESD 패턴(72)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, ESD 콘택(90)을 통해 안테나 유닛(50)을 사이에 두고 이웃하는 ESD 라인(70) 및 ESD 패턴(72)이 서로 연결될 수 있다.
안테나 본딩 영역 주변에서 ESD 라인(70), ESD 패턴(72)및 ESD 브릿지(74)를 포함하는 ESD 구조물을 형성하여, 정전기 배출의 연속성을 증가시켜 안테나 유닛(50)을 전기적으로 보다 효과적으로 보호할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, ESD 브릿지(74)는 평면 방향에서 안테나 유닛(50)(또는 신호 패드(56))을 회피하도록 또는 안테나 유닛(50)과 중첩되지 않도록 연장할 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(50)에서의 방사 간섭, 신호 전달 간섭을 억제할 수 있다.
일 실시예에 있어서, ESD 브릿지(74)는 평면 방향에서 안테나 유닛(50)을 가로지르도록 연장할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 예를 들면 도 5 및 도 6에서 안테나 유닛(50) 및 ESD 라인(70)과 동일 레벨 또는 동일 층에 형성되는 ESD 패턴(72)을 생략하고, ESD 브릿지(74)를 통해 이웃하는 ESD 라인(70)의 단부들을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, ESD 브릿지(74)는 절연층(150) 상에 배치되며 절연층(150)을 관통하는 ESD 콘택(90)을 통해 ESD 라인(70)의 단부들을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이. ESD 브릿지(74)는 평면 방향에서 안테나 유닛(50) 또는 안테나 패드들(56, 58)을 회피하거나 중첩되지 않도록 연장할 수 있다. 예를 들면, ESD 브릿지(74)는 꺾임부를 포함하는 지그재그 라인 형상 또는 물결 라인 형상을 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, ESD 브릿지(74)는 절연층(150) 상에서 안테나 유닛(50) 또는 안테나 패드들(56, 58)을 가로지르며 연장할 수도 있다. 이 경우, ESD 구조의 길이가 단축되어, 안테나 유닛(50) 주변에서의 정전기 배출 속도를 증가시킬 수 있다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, ESD 브릿지는 안테나 유닛(50)의 상층부 및 하층부에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 ESD 브릿지(74a)가 절연층(150)을 관통하는 제1 ESD 콘택(90a)을 통해 ESD 라인들(70)과 연결되며, 제2 ESD 브릿지(74b)가 예를 들면 기재층(100)의 저면 상에 배치될 수 있다.
예를 들면, 제2 ESD 브릿지(74b)는 기재층(100)을 관통하는 제2 ESD 콘택(90b)을 통해 ESD 라인들(70)과 연결될 수 있다.
제2 ESD 브릿지(74b)가 추가됨에 따라, 외부 정전기에 따른 부전류를 안테나 유닛(50) 아래의 층을 통해서도 분산시킬 수 있다.
도 10은 예시적인 실시에들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 10은 화상 표시 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 10을 참조하면, 화상 표시 장치(200)는 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)을 포함할 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 표시 영역(210)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 안테나 삽입 전극 구조체의 센싱 전극들(110, 120) 및 방사 패턴(52)은 표시 영역(210) 내에 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(52) 및/또는 센싱 전극들(110, 120)은 저저항 금속 또는 합금으로 형성된 메쉬 구조를 포함하며, 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 안테나 본딩 영역 및 터치 센서 회로 연결 영역(CR)은 주변 영역(220)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 상술한 패드들을 통해 주변 영역(220)에서 안테나 구동 IC 칩 및 터치 센서 구동 IC 칩과의 전기적 연결이 구현될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르는 ESD 구조물 및 가드 라인(80)은 주변 영역(220)의 둘레를 따라 배열되어, 외부 정전기, 신호 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기재층;
    상기 기재층 상에 배치된 안테나 유닛; 및
    상기 기재층 상에서 상기 안테나 유닛 주변으로부터 연장하는 정전기 배출 라인을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 기재층 상에서 서로 이격된 복수의 안테나 유닛들을 포함하고,
    상기 정전기 배출 라인은 상기 안테나 유닛들 중 외곽에 배치된 안테나 유닛들 주변으로부터 연장하는 복수의 정전기 배출 라인들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 안테나 유닛들 사이에 배치된 정전기 배출 패턴을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 정전기 배출 패턴 및 상기 정전기 배출 라인을 전기적으로 연결시키는 정전기 배출 브릿지를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 복수의 정전기 배출 라인들을 전기적으로 연결시키는 정전기 배출 브릿지를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 정전기 배출 브릿지는 평면 방향에서 상기 안테나 유닛들을 회피하여 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 정전기 배출 브릿지는 평면 방향에서 상기 안테나 유닛들을 가로지르며 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 기재층 상에서 상기 안테나 유닛들을 덮는 절연층; 및
    상기 절연층을 관통하며 상기 복수의 정전기 배출 라인들 및 상기 정전기 배출 브릿지를 서로 연결시키는 정전기 배출 콘택들을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 정전기 배출 브릿지는 상기 절연층 상에 배치된 제1 정전기 배출 브릿지, 및 상기 기재층 아래에 배치된 제2 정전기 배출 브릿지를 포함하고,
    상기 정전기 배출 콘택들은 상기 절연층을 관통하며 제1 정전기 배출 브릿지와 연결되는 제1 정전기 배출 콘택 및 상기 기재층을 관통하며 상기 제2 정전기 배출 브릿지와 연결되는 제2 정전기 배출 콘택을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 기재층 상에 배열된 센싱 전극들을 더 포함하고,
    상기 기재층은 상기 센싱 전극들이 배치되는 활성 영역, 및 상기 활성 영역 바깥의 주변 영역을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 정전기 배출 라인은 상기 활성 영역의 둘레를 따라 상기 주변 영역 상에서 연장하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 기재층의 상기 주변 영역 상에서 연장하는 가드 라인을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 가드 라인은 상기 정전기 배출 라인과 전기적으로 분리되며 상기 정전기 배출 라인보다 상기 활성 영역에 인접하여 배치되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 센싱 전극들로부터 분기되어 상기 주변 영역 상에서 연장하는 트레이스들;
    상기 트레이스들의 단부들과 연결된 센싱 패드들을 포함하는 센싱 패드 행;
    상기 정전기 배출 라인의 단부와 연결된 정전기 배출 패드; 및
    상기 가드 라인의 단부와 연결된 가드 패드를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 가드 패드는 상기 센싱 패드 행 및 상기 정전기 배출 패드 사이에 배치된, 안테나 삽입 전극 구조체.
  16. 청구항 1의 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.
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