WO2022035189A1 - 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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WO2022035189A1
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최병진
박동필
이재현
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    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

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 very high frequency communication may be applied to the image display device.
  • the touch sensor and the antenna are included in one image display device, it is necessary to design a design for inserting a plurality of electrodes in a limited space.
  • the electrodes are arranged in the display area of the image display device, a decrease in transmittance and deterioration in image quality may occur.
  • the high-frequency width may be vulnerable to signal loss in the case of the antenna of the ultra-high frequency band, and if it is designed with the same design and material as the sensing electrode of the touch sensor, sufficient antenna radiation characteristics may not be realized.
  • 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 an antenna and a touch sensor are efficiently disposed together is not disclosed.
  • One object of the present invention is to provide an antenna insertion electrode structure having improved electrical and optical properties.
  • One object of the present invention is to provide an image display device including an antenna insertion electrode structure having improved electrical and optical properties.
  • a base layer including a touch sensing region and an antenna-touch sensing region; first sensing electrodes arranged on the touch sensing region of the base layer; second sensing electrodes arranged on the antenna-touch sensing region of the base layer; and an antenna unit arranged to be spaced apart from the second sensing electrodes on the antenna-touch sensing region of the base layer, wherein the antenna unit and the second sensing electrodes have a lower resistance than the first sensing electrodes.
  • An antenna insertion electrode structure comprising a material.
  • first sensing electrodes include first row sensing electrodes and first column sensing electrodes
  • the second sensing electrodes include second row sensing electrodes and second column sensing electrodes, the antenna insertion electrode structure.
  • the antenna insertion electrode structure further comprising a first connector connecting the first column sensing electrodes adjacent to each other in a column direction on the touch sensing region.
  • Antenna insertion electrode structure further comprising a second connection portion for connecting the second column sensing electrodes adjacent in the column direction around the antenna unit on the antenna-touch sensing region.
  • the intermediate electrode is disposed separately from the second row sensing electrodes, the antenna insertion electrode structure.
  • connection portion has a shape different from that of the first connection portion, the antenna insertion electrode structure.
  • the second row sensing electrodes are connected to each other in the row direction to form a second sensing electrode row on the antenna-touch sensing region.
  • the second column sensing electrodes are connected to the first sensing electrode columns, the antenna insertion electrode structure.
  • An image display device comprising the antenna insertion electrode structure of the above-described embodiments.
  • the first sensing electrodes arranged in the touch sensing region and the antenna-electrodes (the antenna unit and the second sensing electrodes) arranged in the touch sensing region are different from each other. It may be formed of a conductive material.
  • the antenna unit and the second sensing electrodes may be formed of a conductive material having a lower resistance than the first sensing electrodes, and the first sensing electrodes may be formed of a conductive material having a relatively high transmittance.
  • the transmittance is improved while preventing the moiré phenomenon, and in the antenna-touch sensing region, sufficient antenna radiation characteristics in a high frequency or very high frequency band can be secured.
  • the second sensing electrodes disposed in the antenna-touch sensing region may be connected to each other through an intermediary electrode or a connection unit formed along the circumference of the antenna unit. Accordingly, it is possible to maintain desired touch sensing sensitivity while maintaining channel continuity even when the antenna pattern is inserted.
  • 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 plan view for explaining an antenna insertion electrode structure according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 5 is a partially enlarged plan view for explaining an electrode and pattern arrangement of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an image display apparatus according to exemplary embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide an antenna insertion electrode structure in which an antenna unit and a sensing electrode are arranged together in the same plane, and include different materials.
  • 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 touch sensing region TR.
  • 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 unit are arranged.
  • the base layer 100 or the antenna insertion electrode structure may include a touch sensing region TR and an antenna-touch sensing region AR.
  • the touch sensing region TR includes a central portion of the base layer 100 and may be provided as an active region of a touch sensor in which a user's touch input is sensed.
  • the antenna-touch sensing area AR may be disposed adjacent to one end of the touch sensing area TR.
  • the antenna-touch sensing area AR may be, for example, an area in which the antenna unit 50 for realizing high-frequency or ultra-high frequency (eg, 3G, 4G, 5G or higher) mobile communication is disposed. According to example embodiments, some of the sensing electrodes of the touch sensor may be distributed together with the antenna unit 50 in the antenna-touch sensing area AR.
  • the antenna unit 50 and the sensing electrodes may be distributed over the entire antenna-touch sensing area AR.
  • an area in which the antenna unit 50 is arranged and an area in which the second sensing electrodes are arranged in the antenna-touch sensing area AR may be divided in a column direction or a row direction.
  • 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 row sensing electrodes 110 and first column sensing electrodes 120 arranged on the touch sensing region TR.
  • the sensing electrodes may further include second row sensing electrodes 130 and second column sensing electrodes 140 arranged on the antenna-touch sensing region AR.
  • the antenna unit 50 may be disposed to be electrically and physically separated from or separated from the second row sensing electrodes 130 and the second column sensing electrodes 140 .
  • the plurality of antenna units 50 may be disposed in spaces between the second row sensing electrodes 130 and the second column sensing electrodes 140 .
  • the first row sensing electrodes 110 and the second row sensing electrodes 130 are arranged along the row direction, and may each have an independent island pattern shape.
  • the first row sensing electrodes 110 adjacent to each other in the row direction may be electrically connected to each other through the first bridge electrode 115 .
  • the second row sensing electrodes 130 adjacent to each other along the row direction may be electrically connected to each other through the second bridge electrode 135 (refer to FIG. 5 ).
  • the row sensing electrodes arranged in the row direction may be connected and formed, a sensing electrode row extending in the row direction may be defined, and a plurality of sensing electrode rows may be arranged along a column direction.
  • At least one sensing electrode row among the plurality of sensing electrode rows may be disposed together with the antenna unit 50 on the antenna-touch sensing area AR. Accordingly, the antenna unit 50 may overlap at least one sensing electrode row in the same plane and in the row direction.
  • the lowermost sensing electrode row in the plane direction (direction of FIG. 1 ) among the sensing electrode rows may be disposed together with the antenna unit 50 on the antenna-touch sensing area AR.
  • the sensing electrode rows may include first sensing electrode rows SR1 arranged on the touch sensing region TR and second sensing electrode rows SR2 arranged on the antenna-touch sensing region AR.
  • the first heat sensing electrodes 120 and the second heat sensing electrodes 140 may be arranged along the column direction.
  • the first heat sensing electrodes 120 may be connected to each other by a first connection part 125 .
  • the first heat sensing electrodes 120 and the first connection part 125 may be integrally connected to each other to provide a substantially single member.
  • the second heat sensing electrodes 140 may be connected to each other by a second connection part 145 (refer to FIG. 5 ).
  • the second heat sensing electrodes 140 and the second connection part 145 may be integrally connected to each other to provide a substantially single member.
  • first heat sensing electrodes 120 and the second heat sensing electrodes 140 may be connected together in the column direction through the first connection part 125 and the second connection part 145 . Accordingly, a sensing electrode column extending in the column direction across the touch sensing region TR and the antenna-touch sensing region AR may be defined. In addition, the plurality of sensing electrode columns may be arranged along the row direction.
  • the above-described sensing electrodes and the antenna unit 50 may be located together on the same layer or on the same level.
  • an insulating layer 150 covering the antenna unit and the sensing electrodes together may be formed on the upper surface of the base layer 100 .
  • the bridge electrodes 115 and 135 may be formed on the insulating layer 150 .
  • the bridge electrodes 115 and 135 may pass through the insulating layer 150 to electrically connect the adjacent row sensing electrodes 110 and 130 to each other.
  • a protective layer 160 may be formed on the insulating layer 150 to cover the bridge electrodes 115 and 135 .
  • 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.
  • each of the sensing electrodes may have a rhombus shape or a diamond shape.
  • the shape of the sensing electrodes may be appropriately changed in consideration of optical characteristics such as preventing moiré and preventing electrode visibility.
  • the edges of the sensing electrodes may have a wavy shape.
  • the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 disposed in the touch sensing area TR are antenna units arranged in the antenna-touch sensing area AR. (50) and other conductive materials.
  • the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), and indium zinc oxide.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • ITO indium tin oxide
  • a transparent conductive oxide such as tin oxide (IZTO) or cadmium tin oxide (CTO) may be included.
  • the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 may have a solid pattern formed of the transparent conductive oxide. Therefore, it is possible to provide a sufficient charge flow area while using a transparent conductive oxide having a relatively high resistance compared to a metal or an alloy.
  • a sufficient transmittance may be secured on the touch sensing region TR that substantially overlaps the display region as a whole, and a moiré phenomenon with a circuit structure included in the display panel may be suppressed.
  • the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 may be substantially formed of a transparent conductive oxide, and may not include other conductive materials. In an embodiment, the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 may have a single-layer structure made of a transparent conductive oxide.
  • the antenna unit 50 may include a material having a lower resistance (eg, sheet resistance) than the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 . Accordingly, it is possible to secure sufficient radiation characteristics while reducing the signal resistance of the antenna unit 50 formed in a relatively small area at one end of the base layer 100 .
  • a material having a lower resistance eg, sheet resistance
  • the antenna unit 50 may have a mesh structure formed of a metal or an alloy.
  • 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, , copper-calcium (CuCa)).
  • a silver-containing alloy eg, silver-palladium-copper (APC)
  • copper or a copper-containing alloy eg, copper-calcium (CuCa)
  • the antenna unit 50 may include metal nanowires (eg, silver nanowires).
  • the antenna unit 50 may include a conductive polymer having a lower resistance than a transparent conductive oxide.
  • the antenna unit 50 may include PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate)).
  • 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 signal transmission speed may be improved by lowering the resistance, and corrosion resistance and transparency may be improved by the transparent conductive oxide layer.
  • the second row sensing electrodes 130 and the second column sensing electrodes 140 disposed in the antenna-touch sensing area AR may include the same conductive material as the above-described antenna unit 50 .
  • the second row sensing electrodes 130 and the second column sensing electrodes 140 may include a multilayer structure of metal/alloy, metal nanowire, low-resistance conductive polymer, or metal layer/transparent conductive oxide layer.
  • the second row sensing electrodes 130 and the second column sensing electrodes 140 may be formed through the same film forming process and etching process as those of the antenna unit 50 . Also, for example, it is possible to effectively increase the sensing sensitivity in an end region of the image display device having a relatively small area.
  • the touch sensing region TR since a user's touch input is easily transmitted to a wide area, sufficient touch sensing may be realized even if a relatively high sheet resistance material is used. Accordingly, in the touch sensing region TR, by forming electrodes using a transparent conductive oxide having a relatively high transmittance, sufficient transmittance in the image display device may be provided.
  • electrodes formed of the above-described low-resistance material are arranged to realize sufficient antenna gain, radiation characteristics, and touch sensing together.
  • the electrodes having a mesh structure may be arranged in consideration of transmittance in the antenna-touch sensing region AR.
  • a row trace 180 and a column trace 185 may extend from the distal ends of the above-described sensing electrode row and sensing electrode column, respectively.
  • the traces 180 and 185 are a touch sensor bonding area (eg, the touch sensor driving integrated circuit (IC) shown in FIG. 1 ) allocated on the other end of the base layer 100 on the peripheral area of the touch sensor area TR. ) to the region below the chip 190).
  • IC touch sensor driving integrated circuit
  • distal ends of the traces 180 and 185 may be assembled on the touch sensor bonding region to be electrically connected to the touch sensor driving IC chip 190 .
  • distal ends of the traces 180 and 185 may be assembled on the touch sensor bonding region to be electrically connected to the touch sensor driving IC chip 190 .
  • detailed extension and connection structures of the traces 180 and 185 are omitted in FIG. 1 .
  • One end of the base layer 100 may serve as an antenna bonding area ABR (see FIG. 5 ).
  • the antenna driving IC chip 195 and the antenna unit 50 may be electrically connected through the antenna bonding area.
  • a flexible printed circuit board between the antenna driver IC chip 195 and the antenna unit 50 and between the touch sensor driver IC chip 190 and the distal ends of the traces 180 and 185, respectively may be deployed.
  • the antenna driving IC chip 195 may be directly mounted on the flexible printed circuit board.
  • an additional intermediate circuit board (eg, a rigid printed circuit board) may be further disposed between the flexible printed circuit board and the antenna driving IC chip 195 .
  • FIG. 4 is a schematic plan view 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 3 will be omitted.
  • the antenna-touch sensing area AR may be disposed adjacent to the side of the touch sensing area TR.
  • the antenna unit 50 may overlap with at least one sensing electrode column among the sensing electrode columns defined by connecting the column sensing electrodes 130 and 140 in the column direction as described above.
  • first sensing electrode columns SC1 may be disposed in the touch sensing region TR
  • second sensing electrode columns SC2 may be disposed in the antenna-touch sensing region AR.
  • the antenna unit 50 may be disposed in the antenna-touch sensing area AR together with the second sensing electrode column SC2 .
  • the antenna unit 50 , the second row sensing electrodes 130 , and the second column sensing electrodes 140 disposed in the antenna-touch sensing area AR are disposed in the touch sensing area TR.
  • the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 may include a different low-resistance conductive material.
  • the antenna-touch sensing area AR may be disposed adjacent to both sides of the touch sensing area TR.
  • FIG. 5 is a partially enlarged plan view for explaining an electrode and pattern arrangement of an antenna insertion electrode structure according to exemplary embodiments.
  • the antenna unit 50 on the antenna-touch sensing region AR portion of the base layer 100 , the antenna unit 50 , the second row sensing electrodes 130 , and the second column sensing electrodes 140 . ) can be arranged together.
  • 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.
  • 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 .
  • the signal pad 56 and the ground pad 58 may be disposed on the antenna bonding area ABR adjacent to the antenna-touch sensing area AR and allocated to one end of the base layer 100 .
  • the signal pad 56 and the antenna driving IC chip 195 may be electrically connected to each other through, for example, a flexible printed circuit board through the antenna bonding area ABR.
  • the radiation pattern 52 and the transmission line 54 may include a mesh structure including the aforementioned low-resistance metal or alloy.
  • 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.
  • an intermediate electrode 133 for connecting the second row sensing electrodes 130 may be formed on the antenna-touch sensing region AR.
  • the intermediate electrode 133 may be formed around the antenna unit 50 , for example, along the circumference of the radiation pattern pole 52 .
  • the intermediate electrode 133 may be electrically connected to the adjacent second row sensing electrodes 130 and the second bridge electrode 135 .
  • the second sensing channel row SR2 overlaps the antenna unit 50 in the row direction, electrical continuity of the sensing channel row may be maintained on the antenna-touch sensing area AR through the intermediate electrode 133 . .
  • the second sensing column electrodes 140 may be connected to each other through the second connector 145 in the antenna-touch sensing region AR. In an embodiment, the second sensing column electrodes 140 may maintain connectivity or continuity with the sensing electrode column SC in the touch sensing region TR through the second connection part 145 .
  • the second connection part 145 and the intermediate electrode 133 may have a bent shape along the circumference of the radiation electrode 52 .
  • the sensing electrodes 110 and 120 disposed on the touch sensing region TR are antenna-sensing electrodes 130 disposed on the touch sensing region AR. 140) may have a larger area.
  • the area of the sensing electrodes 110 and 120 is increased to secure easiness of the patterning process, and the resistance of the sensing channel can be lowered even when a relatively high-resistance conductive material is included.
  • the sensing electrodes 110 , 120 , 130 , and 140 are illustrated as having a rhombus shape for convenience of explanation, but the edges of the sensing electrodes 110 , 120 , 130 , 140 may have a wavy shape. .
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an image display apparatus according to exemplary embodiments.
  • Fig. 6 shows an external shape including a window of the image display device.
  • the image display apparatus 300 may include a display area 310 and a peripheral area 320 .
  • the peripheral area 320 may be disposed on both sides and/or both ends of the display area 310 .
  • the peripheral area 320 may correspond to, for example, a light blocking part or a bezel part of the image display device.
  • the touch sensing region TR and the antenna-touch sensing region AR of the antenna insertion electrode structure described with reference to FIG. 1 may be included in the display region 310 . Accordingly, the sensing electrodes 110 , 120 , 130 , 140 and the radiation pattern 52 may be arranged in the display area 310 . As described above, the first row sensing electrodes 110 and the first column sensing electrodes 120 included in the touch sensing region TR include a transparent conductive oxide to transmit transmittance in the display region 310 . can be improved
  • the radiation electrode 52 , the second row sensing electrodes 130 , and the second column sensing electrodes 140 included in the antenna-touch sensing region AR are formed of a low-resistance metal or alloy. It includes a mesh structure and can be prevented from being recognized by a user.
  • the antenna bonding area ABR of the antenna insertion electrode structure may be included in the peripheral area 320 . Accordingly, electrical connection with the antenna driving IC chip 195 in the peripheral region 320 through the signal pad 56 may be implemented.
  • distal ends of the traces 180 and 185 may be electrically connected to the touch sensor driving IC chip 195 in the peripheral region 320 .

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따르면, 안테나 삽입 전극 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다. 안테나 삽입 전극 구조체는 터치 센싱 영역 및 안테나-터치 센싱 영역을 포함하는 기재층, 기재층의 터치 센싱 영역 상에 배열되는 제1 센싱 전극들, 기재층의 안테나-터치 센싱 영역 상에 배열되는 제2 센싱 전극들, 기재층의 안테나-터치 센싱 영역 상에 제2 센싱 전극들과 이격되어 배열되는 안테나 유닛을 포함한다. 안테나 유닛 및 제2 센싱 전극들은 제1 센싱 전극들보다 낮은 저항을 갖는 도전 물질을 포함한다.

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 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 터치 센서 및 안테나가 하나의 화상 표시 장치 내에 포함되는 경우, 제한된 공간 내에 다수의 전극들을 삽입하기 위한 디자인 설계가 필요하다. 또한, 상기 전극들이 화상 표시 장치의 표시 영역 내에 배열되는 경우 투과율 저하 및 이미지 품질 저하가 초래될 수 있다.
고주파 폭은 초고주파 대역의 안테나의 경우, 신호 손실에 취약할 수 있으며, 터치 센서의 센싱 전극과 동일한 디자인, 재질로 설계되는 경우 충분한 안테나 방사 특성이 구현되지 않을 수 있다.
따라서, 표시 영역에서의 이미지 특성 향상을 고려하면서 터치 센싱 감도, 방사 특성 역시 향상시키기 위한 전극 설계가 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 센서를 함께 효율적으로 배치시킨 화상 표시 장치를 개시하고 있지 않다.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 광학 특성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 광학 특성을 갖는 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 터치 센싱 영역 및 안테나-터치 센싱 영역을 포함하는 기재층; 상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 상에 배열되는 제1 센싱 전극들; 상기 기재층의 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에 배열되는 제2 센싱 전극들; 상기 기재층의 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 제2 센싱 전극들과 이격되어 배열되는 안테나 유닛을 포함하며, 상기 안테나 유닛 및 상기 제2 센싱 전극들은 상기 제1 센싱 전극들보다 낮은 저항을 갖는 도전 물질을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
3. 위 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 금속 또는 합금으로 형성된 메쉬 구조를 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
4. 위 3에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛 사이에 배치되며, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛과 분리된 더미 메쉬 전극을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
5. 위 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 금속 나노 와이어 또는 전도성 고분자를 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
6. 위 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 복층 구조를 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
7. 위 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들은 제1 행 센싱 전극들 및 제1 열 센싱 전극들을 포함하고,
상기 제2 센싱 전극들은 제2 행 센싱 전극들 및 제2 열 센싱 전극들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
8. 위 7에 있어서, 상기 터치 센싱 영역 상에서 행 방향으로 이웃하는 상기 제1 행 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제1 브릿지 전극; 및
상기 터치 센싱 영역 상에서 열 방향으로 이웃하는 상기 제1 열 센싱 전극들을 연결시키는 제1 연결부를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
9. 위 8에 있어서, 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 안테나 유닛 주변에서 상기 행 방향으로 이웃하는 상기 제2 행 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 중개 전극; 및
상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 안테나 유닛 주변에서 상기 열 방향으로 이웃하는 상기 제2 열 센싱 전극들을 연결시키는 제2 연결부를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
10. 위 9에 있어서, 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 중개 전극 및 상기 제2 행 센싱 전극을 서로 연결시키는 제2 브릿지 전극을 더 포함하고,
상기 중개 전극은 상기 제2 행 센싱 전극들과 분리되어 배치되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
11. 위 9에 있어서, 상기 제2 연결부는 상기 제1 연결부와 다른 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
12. 위 7에 있어서, 상기 제1 행 센싱 전극들은 상기 행 방향으로 서로 연결되어 상기 터치 센싱 영역 상에서 상기 열 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1 센싱 전극 행들을 형성하고,
상기 제2 행 센싱 전극들은 상기 행 방향으로 서로 연결되어 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 제2 센싱 전극 행을 형성하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
13. 위 12에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제2 센싱 전극 행과 동일 평면에서 상기 행 방향으로 겹쳐지는, 안테나 삽입 전극 구조체.
14. 위 12에 있어서, 상기 제1 열 센싱 전극들은 상기 열 방향으로 서로 연결되어 상기 터치 센싱 영역 상에서 상기 행 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1 센싱 전극 열들을 형성하고,
상기 제2 열 센싱 전극들은 상기 제1 센싱 전극 열들과 연결되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
15. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛 및 상기 제2 센싱 전극들은 동일한 도전 물질을 포함하는, 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 센싱 영역에 배열되는 제1 센싱 전극들 및 안테나-터치 센싱 영역에 배열되는 전극들(안테나 유닛 및 제2 센싱 전극들)은 서로 다른 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 유닛 및 상기 제2 센싱 전극들은 상기 제1 센싱 전극들보다 저항이 낮은 도전성 물질로 형성되며, 상기 제1 센싱 전극들은 상대적으로 투과율이 높은 도전성 물질로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 터치 센싱 영역에서는 투과율을 향상시키면서 모아레 현상을 방지하고, 상기 안테나-터치 센싱 영역에서는 충분한 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 안테나 방사 특성을 확보할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나-터치 센싱 영역에 배치된 제2 센싱 전극들은 상기 안테나 유닛의 둘레를 따라 형성된 중개 전극 또는 연결부를 통해 서로 연결될 수 있다. 따라서, 안테나 패턴의 삽입에도 채널 연속성을 유지하면서 원하는 터치 센싱 감도를 유지할 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 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 전극 및 패턴 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 6은 예시적인 실시에들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 유닛 및 센싱 전극이 동일 평면 내에 함께 배열되며, 서로 다른 재질을 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 터치 센싱 영역(TR)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 유닛이 배열되는 기재층(100)을 포함할 수 있다.
기재층(100) 또는 상기 안테나 삽입 전극 구조체는 터치 센싱 영역(TR), 안테나-터치 센싱 영역(AR)을 포함할 수 있다.
터치 센싱 영역(TR)은 기재층(100)의 중앙부를 포함하며, 사용자의 터치 입력이 센싱되는 실질적인 터치 센서의 활성 영역으로 제공될 수 있다. 안테나-터치 센싱 영역(AR)은 터치 센싱 영역(TR)의 일 단부와 인접하게 배치될 수 있다.
안테나-터치 센싱 영역(AR)은 예를 들면, 고주파 또는 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동 통신 구현을 위한 안테나 유닛(50)이 배치되는 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 안테나-터치 센싱 영역(AR) 내에는 안테나 유닛(50)과 함께 터치 센서의 센싱 전극들 일부가 함께 분포할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나-터치 센싱 영역(AR) 전체에 걸쳐 안테나 유닛(50) 및 센싱 전극들(제2 센싱 전극들)이 함께 분포할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나-터치 센싱 영역(AR) 내에서 안테나 유닛(50)이 배열되는 영역 및 상기 제2 센싱 전극들이 배열되는 영역이 열 방향 혹은 행 방향으로 구분될 수도 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 터치 센싱 영역(TR) 상에 배열된 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)을 포함할 수 있다. 상기 센싱 전극들은 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에 배열된 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)을 더 포함할 수 있다.
안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에서 안테나 유닛(50)은 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)과 전기적, 물리적으로 이격 또는 분리되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 유닛들(50)이 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140) 사이의 공간들에 배치될 수 있다.
제1 행 센싱 전극들(110) 및 제2 행 센싱 전극들(130)은 행 방향을 따라 배열되며, 각각 독립된 섬(island) 패턴 형상을 가질 수 있다. 상기 행 방향을 따라 서로 이웃하는 제1 행 센싱 전극들(110)은 제1 브릿지 전극(115)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 행 방향을 따라 서로 이웃하는 제2 행 센싱 전극들(130)은 제2 브릿지 전극(135)(도 5 참조)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 행 방향으로 배열되는 상기 행 센싱 전극들이 연결되어 형성되며, 상기 행 방향으로 연장하는 센싱 전극 행이 정의되며, 복수의 상기 센싱 전극 행들이 열 방향을 따라 배열될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 복수의 센싱 전극 행들 중 적어도 하나의 센싱 전극 행이 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에서 안테나 유닛(50)과 함께 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(50)은 적어도 하나의 센싱 전극 행과 동일 평면에서 상기 행 방향을 따라 겹쳐질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 센싱 전극 행들 중 평면 방향에서(도 1 방향) 가장 아래에 배치된 센싱 전극 행이 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에서 안테나 유닛(50)과 함께 배치될 수 있다.
상기 센싱 전극 행들은 터치 센싱 영역(TR) 상에 배열된 제1 센싱 전극 행들(SR1) 및 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에 배열된 제2 센싱 전극 행(SR2)을 포함할 수 있다.
제1 열 센싱 전극들(120) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 상기 열 방향을 따라 배열될 수 있다. 제1 열 센싱 전극들(120)은 제1 연결부(125)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제1 열 센싱 전극들(120) 및 제1 연결부(125)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다. 제2 열 센싱 전극들(140)은 제2 연결부(145)(도 5 참조)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 열 센싱 전극들(140) 및 제2 연결부(145)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 열 센싱 전극들(120) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 제1 연결부(125) 및 제2 연결부(145)를 통해 함께 상기 열 방향을 따라 연결될 수 있다. 이에 따라, 터치 센싱 영역(TR) 및 안테나-터치 센싱 영역(AR)에 걸쳐 상기 열 방향으로 연장하는 센싱 전극 열이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 센싱 전극 열들이 상기 행 방향을 따라 배열될 수 있다.
상술한 센싱 전극들 및 안테나 유닛(50)은 동일 층 또는 동일 레벨에 함께 위치할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기재층(100)의 상면 상에는 상기 안테나 유닛 및 상기 센싱 전극들을 함께 덮는 절연층(150)이 형성될 수 있다. 브릿지 전극들(115, 135)은 절연층(150) 상에 형성될 수 있다. 브릿지 전극들(115, 135)은 절연층(150)을 관통하여 이웃하는 행 센싱 전극들(110, 130)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
절연층(150) 상에는 브릿지 전극들(115, 135)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 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 센싱 전극들은 각각 마름모 형상 혹은 다이아몬드 형상을 가질 수 있다. 그러나, 상기 센싱 전극들의 형상은 모아레 현상 방지, 전극 시인 방지 등과 같은 광학적 특성을 고려하여 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 센싱 전극들의 테두리는 물결 형상을 가질 수도 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센싱 영역(TR) 내에 배치된 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 안테나-터치 센싱 영역(AR) 내에 배열된 안테나 유닛(50)과 다른 도전성 물질을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 상기 투명 도전성 산화물로 형성된 속이 찬(solid) 패턴일 수 있다. 따라서, 금속 또는 합금에 비해 상대적으로 저항이 큰 투명 도전성 산화물을 사용하되 충분한 전하 흐름 면적을 제공할 수 있다.
또한, 표시 영역과 실질적으로 전체적으로 중첩되는 터치 센싱 영역(TR) 상에서 충분한 투과율을 확보하고, 표시 패널에 포함된 회로 구조와의 모아레 현상을 억제할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 실질적으로 투명 도전성 산화물로 구성되고, 다른 도전성 물질은 포함하지 않을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 투명 도전성 산화물로 구성된 단층 구조를 가질 수 있다.
안테나 유닛(50)은 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)보다 저항(예를 들면, 면저항)이 낮은 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라서, 기재층(100)의 일 단부에서 상대적으로 작은 면적의 영역에 형성되는 안테나 유닛(50)의 신호 저항을 감소시키면서 충분한 방사 특성을 확보할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(50)은 금속 또는 합금으로 형성된 메쉬 구조를 가질 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 및 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 금속 나노 와이어(예를 들면, 은 나노와이어)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(50)은 투명 도전성 산화물보다 저항이 낮은 전도성 고분자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(50)은 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate))를 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.
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.
안테나-터치 센싱 영역(AR) 내에 배치되는 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 상술한 안테나 유닛(50)과 동일한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 금속/합금, 금속 나노 와이어, 저저항 전도성 고분자, 또는 금속층/투명 도전성 산화물층의 복층 구조를 포함할 수 있다.
따라서, 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 안테나 유닛(50)과 동일한 막 형성 공정 및 식각 공정을 통해 형성될 수 있다. 또한, 예를 들면 상대적으로 작은 면적의 화상 표시 장치의 단부 영역에서 센싱 감도를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 터치 센싱 영역(TR)에서는 사용자의 터치 입력이 넓은 영역으로 용이하게 전달되므로 상대적으로 높은 면저항 물질을 사용하더라도 충분한 터치 센싱이 구현될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 영역(TR)에서는 상대적으로 고투과율의 투명 도전성 산화물을 사용하여 전극들을 형성함으로써, 화상 표시 장치에서의 충분한 투과율을 제공할 수 있다.
상대적으로 작은 면적의 안테나-터치 센싱 영역(AR)에서는 상술한 저저항 물질로 형성된 전극들을 배열하여 충분한 안테나 게인, 방사 특성 및 터치 센싱을 함께 구현할 수 있다. 또한, 안테나-터치 센싱 영역(AR)에서의 투과도를 고려하여 메쉬 구조의 전극들을 배열할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상술한 센싱 전극 행 및 센싱 전극 열의 말단부로부터 각각 행 트레이스(180) 및 열 트레이스가(185)가 연장될 수 있다. 트레이스들(180, 185)은 터치 센서 영역(TR)의 주변 영역 상에서 기재층(100)의 타단부 상에 할당된 터치 센서 본딩 영역(예를 들면, 도 1 도시된 터치 센서 구동 집적 회로(IC) 칩(190) 아래 영역)으로 연장할 수 있다.
예를 들면, 트레이스들(180, 185)의 말단부들이 상기 터치 센서 본딩 영역 상에 집합되어 터치 센서 구동 IC 칩(190)과 전기적으로 연결될 수 다. 설명의 편의를 위해 도 1에서 예를 들면, 트레이스들(180, 185)의 상세한 연장 및 연결 구조의 도시는 생략되었다.
기재층(100)의 일단부는 안테나 본딩 영역(ABR)(도 5 참조)으로 제공될 수 있다. 상기 안테나 본딩 영역을 통해 안테나 구동 IC 칩(195)과 안테나 유닛(50)이 전기적으로 연결될 수 있다,
일부 실시예들에 있어서, 안테나 구동 IC 칩(195) 및 안테나 유닛(50) 사이, 및 터치 센서 구동 IC 칩(190) 및 트레이스들(180, 185)의 상기 말단부들 사이에는 각각 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(195)은 상기 연성 인쇄 회로 기판 상에 직접 실장될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연성 인쇄 회로 기판 및 안테나 구동 IC 칩(195) 사이에는 추가적인 중개 회로 기판(예를 들면, 리지드 인쇄 회로 기판)이 더 배치될 수도 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 안테나-터치 센싱 영역(AR)은 터치 센싱 영역(TR)의 측부와 인접하게 배치될 수도 있다.
이 경우, 안테나 유닛(50)은 상술한 바와 같이 열 센싱 전극들(130, 140)이 연결되어 정의된 센싱 전극 열들 중 적어도 하나의 센싱 전극 열과 열 방향으로 겹쳐질 수 있다.
예를 들면, 터치 센싱 영역(TR)에는 제1 센싱 전극 열들(SC1)이 배치되며, 안테나-터치 센싱 영역(AR)에는 제2 센싱 전극 열(SC2)이 배치될 수 있다. 안테나 유닛(50)은 제2 센싱 전극 열(SC2)과 함께 안테나-터치 센싱 영역(AR)에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 안테나-터치 센싱 영역(AR)에 배치된 안테나 유닛(50), 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 터치 센싱 영역(TR)에 배치된 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)과 다른 저저항 도전 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나-터치 센싱 영역(AR)은 터치 센싱 영역(TR)의 양 측부들에 인접하도록 배치될 수도 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 삽입 전극 구조체의 전극 및 패턴 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 기재층(100)의 안테나-터치 센싱 영역(AR) 부분 상에는 안테나 유닛(50), 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)이 함께 배열될 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.
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.
신호 패드(56) 및 그라운드 패드(58)는 안테나-터치 센싱 영역(AR) 과 인접하며 기재층(100)의 일단부에 할당된 안테나 본딩 영역(ABR) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 안테나 본딩 영역(ABR)을 통해 신호 패드(56) 및 안테나 구동 IC 칩(195)이 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(52) 및 전송 선로(54)는 상술한 저저항 금속 또는 합금을 포함하는 메쉬 구조를 포함할 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.
일부 실시예들에 있어서, 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에는 제2 행 센싱 전극들(130)의 연결을 위한 중개 전극(133)이 형성될 수 있다. 중개 전극(133)은 안테나 유닛(50) 주변에서 예를 들면, 방사 패턴극(52)의 둘레를 따라 형성될 수 있다. 중개 전극(133)은 이웃하는 제2 행 센싱 전극들(130)과 제2 브릿지 전극(135)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제2 센싱 채널 행(SR2) 이 행 방향으로 안테나 유닛(50)과 겹쳐지는 경우에도 중개 전극(133)을 통해 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에서 센싱 채널 행의 전기적 연속성을 유지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 센싱 열 전극들(140)은 안테나-터치 센싱 영역(AR)에서 제2 연결부(145)를 통해 서로 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 센싱 열 전극들(140)은 제2 연결부(145)를 통해 터치 센싱 영역(TR)에서의 센싱 전극 열(SC)과의 연결성 또는 연속성을 유지할 수 있다.
예를 들면, 제2 연결부(145) 및 중개 전극(133)은 방사 전극(52)의 둘레를 따라 꺾인 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 터치 센싱 영역(TR) 상에 배치된 센싱 전극(110, 120)은 안테나-터치 센싱 영역(AR) 상에 배치된 센싱 전극(130, 140)보다 큰 면적을 가질 수 있다.
터치 센싱 영역(TR)에서는 센싱 전극(110, 120)의 면적을 높여 패터닝 공정의 용이성을 확보하면서, 상대적으로 고저항 도전 물질을 포함하더라도 센싱 채널의 저항을 낮출 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해 센싱 전극들(110, 120, 130, 140)이 마름모 형상을 갖는 것으로 도시되었으나, 센싱 전극들(110, 120, 130, 140)의 테두리는 물결 형상을 가질 수도 있다.
도 6은 예시적인 실시에들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 6은 화상 표시 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 표시 영역(310)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 안테나 삽입 전극 구조체의 터치 센싱 영역(TR) 및 안테나-터치 센싱 영역(AR)은 표시 영역(310)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 센싱 전극들(110, 120, 130, 140) 및 방사 패턴(52)은 표시 영역(310) 내에 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 터치 센싱 영역(TR)에 포함된 제1 행 센싱 전극들(110) 및 제1 열 센싱 전극들(120)은 투명 도전성 산화물을 포함하여, 표시 영역(310)에서의 투과성을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나-터치 센싱 영역(AR)에 포함된 방사 전극(52), 제2 행 센싱 전극들(130) 및 제2 열 센싱 전극들(140)은 저저항 금속 또는 합금으로 형성된 메쉬 구조를 포함하며, 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
안테나 삽입 전극 구조체의 안테나 본딩 영역(ABR)은 주변 영역(320)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 신호 패드(56)를 통해 주변 영역(320)에서 안테나 구동 IC 칩(195)과의 전기적 연결이 구현될 수 있다.
또한, 트레이스들(180, 185)의 말단부들이 주변 영역(320)에서 터치 센서 구동 IC 칩(195)과 전기적으로 연결될 수 있다.

Claims (16)

  1. 터치 센싱 영역 및 안테나-터치 센싱 영역을 포함하는 기재층;
    상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 상에 배열되는 제1 센싱 전극들;
    상기 기재층의 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에 배열되는 제2 센싱 전극들; 및
    상기 기재층의 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 제2 센싱 전극들과 이격되어 배열되는 안테나 유닛을 포함하며,
    상기 안테나 유닛 및 상기 제2 센싱 전극들은 상기 제1 센싱 전극들보다 낮은 저항을 갖는 도전 물질을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들은 투명 도전성 산화물을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 금속 또는 합금으로 형성된 메쉬 구조를 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛 사이에 배치되며, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛과 분리된 더미 메쉬 전극을 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 금속 나노 와이어 또는 전도성 고분자를 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 센싱 전극들 및 상기 안테나 유닛은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 복층 구조를 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극들은 제1 행 센싱 전극들 및 제1 열 센싱 전극들을 포함하고,
    상기 제2 센싱 전극들은 제2 행 센싱 전극들 및 제2 열 센싱 전극들을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 터치 센싱 영역 상에서 행 방향으로 이웃하는 상기 제1 행 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제1 브릿지 전극; 및
    상기 터치 센싱 영역 상에서 열 방향으로 이웃하는 상기 제1 열 센싱 전극들을 연결시키는 제1 연결부를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 안테나 유닛 주변에서 상기 행 방향으로 이웃하는 상기 제2 행 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 중개 전극; 및
    상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 안테나 유닛 주변에서 상기 열 방향으로 이웃하는 상기 제2 열 센싱 전극들을 연결시키는 제2 연결부를 더 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 상기 중개 전극 및 상기 행 방향으로 이웃하는 제2 행 센싱 전극을 서로 연결시키는 제2 브릿지 전극을 더 포함하고,
    상기 중개 전극은 상기 제2 행 센싱 전극들과 분리되어 배치되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제2 연결부는 상기 제1 연결부와 다른 형상을 갖는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  12. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 행 센싱 전극들은 상기 행 방향으로 서로 연결되어 상기 터치 센싱 영역 상에서 상기 열 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1 센싱 전극 행들을 형성하고,
    상기 제2 행 센싱 전극들은 상기 행 방향으로 서로 연결되어 상기 안테나-터치 센싱 영역 상에서 제2 센싱 전극 행을 형성하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제2 센싱 전극 행과 동일 평면에서 상기 행 방향으로 겹쳐지는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 열 센싱 전극들은 상기 열 방향으로 서로 연결되어 상기 터치 센싱 영역 상에서 상기 행 방향을 따라 이격되어 배치되는 제1 센싱 전극 열들을 형성하고,
    상기 제2 열 센싱 전극들은 상기 제1 센싱 전극 열들과 연결되는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛 및 상기 제2 센싱 전극들은 동일한 도전 물질을 포함하는, 안테나 삽입 전극 구조체.
  16. 청구항 1의 안테나 삽입 전극 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.
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