KR20210050496A - Touch sensor-antenna structure and image display device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치 센서-안테나 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 센싱 전극 및 안테나 전극을 포함하는 터치 센서-안테나 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor-antenna structure and an image display device including the same. More specifically, it relates to a touch sensor-antenna structure including a sensing electrode and an antenna electrode, and an image display device including the same.
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.Recently, electronic devices capable of inputting a user's command by selecting instructions displayed on the image display device as a hand or object by combining a touch sensor with an image display device have been developed in various forms such as, for example, a tablet PC. Has become.
또한, 상기 화상 표시 장치가 스마트 폰과 같은 통신 기기와 결합되고 있다. 따라서, 3G 내지 5G 범위의 고주파 통신 구현을 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 실장될 수 있다.In addition, the image display device is being combined with a communication device such as a smart phone. Accordingly, an antenna for realizing high-frequency communication in the 3G to 5G range may be mounted on the image display device.
상술한 바와 같이, 터치 센서 및 안테나가 하나의 화상 표시 장치 내에 실장되는 경우, 제한된 공간 내에 다수의 전극들을 삽입하기 위한 디자인 설계가 필요하다. 또한, 상기 전극들에 의해 화상 표시 장치의 디스플레이 패널 및 이로부터 생성되는 이미지와 광학적 간섭이 초래될 수도 있다. 추가적으로, 터치 센서의 센싱 전극 및 안테나를 통한 각각의 전류 또는 신호가 서로 충돌 또는 간섭될 수 있다,As described above, when a touch sensor and an antenna are mounted in one image display device, a design design is required to insert a plurality of electrodes in a limited space. Further, optical interference with the display panel of the image display device and an image generated therefrom may be caused by the electrodes. Additionally, each current or signal through the sensing electrode and the antenna of the touch sensor may collide or interfere with each other.
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.For example, as in Korean Patent Publication No. 2014-0092366, a touch screen panel in which a touch sensor is coupled to various image display devices has been recently developed. Korean Patent Publication No. 2013-0095451 discloses an antenna integrated into a display panel. However, it does not disclose an image display device in which an antenna and a touch sensor are efficiently disposed together.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 광학적 특성 및 공간 효율성을 갖는 터치 센서-안테나 구조체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a touch sensor-antenna structure having improved electrical and optical properties and space efficiency.
본 발명의 일 과제는 향상된 전기적, 광학적 특성 및 공간 효율성을 갖는 터치 센서-안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an image display device including a touch sensor-antenna structure having improved electrical and optical properties and space efficiency.
1. 터치 센싱 영역 및 터치 센싱-안테나 영역을 포함하는 기재층; 상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 상에 배치되며, 서로 교차하는 방향으로 배열된 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들; 상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며, 단일 전극으로 형성된 제3 센싱 전극; 및 상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며 평면 방향에서 관찰할 때 상기 제3 센싱 전극 내에 삽입된 방사 전극을 포함하는 안테나 패턴을 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.1. A base layer including a touch sensing area and a touch sensing-antenna area; First sensing electrodes and second sensing electrodes disposed on the touch sensing area of the base layer and arranged in a direction crossing each other; A third sensing electrode disposed on the touch sensing-antenna area of the base layer and formed as a single electrode; And an antenna pattern disposed on the touch sensing-antenna region of the base layer and including a radiation electrode inserted into the third sensing electrode when viewed in a planar direction.
2. 위 1에 있어서, 상기 제3 센싱 전극 내에 복수의 상기 방사 전극들이 삽입되는, 터치 센서-안테나 구조체.2. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein a plurality of the radiation electrodes are inserted into the third sensing electrode.
3. 위 1에 있어서, 상기 기재층의 상면에 평행한 제1 방향을 따라 이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 서로 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.3. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, further comprising bridge electrodes electrically connecting the neighboring first sensing electrodes to each other along a first direction parallel to the upper surface of the base layer.
4. 위 3에 있어서, 상기 기재층의 상기 상면에 평행하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 서로 전기적으로 연결시키는 연결부들을 더 포함하며, 상기 연결부들은 상기 제2 센싱 전극들과 일체로 연결된, 터치 센서-안테나 구조체.4. In the above 3, further comprising connecting portions for electrically connecting the second sensing electrodes adjacent to each other in a second direction parallel to the upper surface of the base layer and crossing the first direction, the connecting portions A touch sensor-antenna structure integrally connected to the second sensing electrodes.
5. 위 4에 있어서, 상기 브릿지 전극에 의해 서로 전기적으로 연결된 상기 제1 센싱 전극들에 의해 복수의 제1 센싱 전극 행들이 정의되며, 상기 연결부에 의해 서로 연결된 상기 제2 센싱 전극들에 의해 복수의 제2 센싱 전극 열들이 정의되는, 터치 센서-안테나 구조체.5. In the above 4, a plurality of first sensing electrode rows are defined by the first sensing electrodes electrically connected to each other by the bridge electrode, and a plurality of first sensing electrode rows are defined by the second sensing electrodes connected to each other by the connection part. The second sensing electrode rows of are defined, the touch sensor-antenna structure.
6. 위 5에 있어서, 각각의 상기 제1 센싱 전극 행으로부터 연장되는 제1 트레이스들 및 각각의 상기 제2 센싱 전극 열로부터 연장되는 제2 트레이스들을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.6. The touch sensor-antenna structure according to the above 5, further comprising first traces extending from each of the first sensing electrode rows and second traces extending from each of the second sensing electrode rows.
7. 위 6에 있어서, 상기 제3 센싱 전극으로부터 연장되는 제3 트레이스를 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.7. The touch sensor-antenna structure according to the above 6, further comprising a third trace extending from the third sensing electrode.
8. 위 1에 있어서, 상기 방사 전극은 상기 제1 센싱 전극, 상기 제2 센싱 전극 및 상기 제3 센싱 전극과 동일 층 또는 동일 레벨에 위치하는, 터치 센서-안테나 구조체.8. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein the radiation electrode is located on the same layer or at the same level as the first sensing electrode, the second sensing electrode, and the third sensing electrode.
9. 위 1에 있어서, 상기 방사 전극 및 상기 제3 센싱 전극은 동일한 형상의 메쉬 구조를 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.9. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein the radiation electrode and the third sensing electrode include a mesh structure having the same shape.
10. 위 1에 있어서, 상기 제3 센싱 전극 및 상기 방사 전극 사이에 형성된 더미 패턴을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.10. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, further comprising a dummy pattern formed between the third sensing electrode and the radiation electrode.
11. 위 10에 있어서, 상기 더미 패턴은 상기 제3 센싱 전극 및 상기 방사 전극의 상기 메쉬 구조와 동일한 형상의 메쉬 구조를 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.11. The touch sensor-antenna structure according to the above 10, wherein the dummy pattern includes a mesh structure having the same shape as the mesh structure of the third sensing electrode and the radiation electrode.
12. 위 1에 있어서, 상기 터치 센싱-안테나 영역에 인접한 상기 터치 센싱 영역의 주변부에 배치된 상기 제1 센싱 전극 또는 상기 제2 센싱 전극은 상기 터치 센싱-안테나 영역으로 연장하는 확장부를 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.12. The method of 1 above, wherein the first sensing electrode or the second sensing electrode disposed at a periphery of the touch sensing region adjacent to the touch sensing-antenna region includes an extension part extending to the touch sensing-antenna region, Touch sensor-antenna structure.
13. 위 1에 있어서, 상기 확장부는 평면 방향에서 관찰할 때, 상기 제3 센싱 전극 내부로 적어도 일부가 삽입된, 터치 센서-안테나 구조체.13. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein at least a part of the extended part is inserted into the third sensing electrode when viewed in a planar direction.
14. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 방사 전극으로부터 분기되어 연장하는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단과 전기적으로 연결된 신호 패드를 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.14. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein the antenna pattern further comprises a transmission line branching and extending from the radiation electrode, and a signal pad electrically connected to an end of the transmission line.
15. 위 1에 있어서, 상기 터치 센싱 영역은 상기 기재층의 중앙부를 포함하며, 상기 터치 센싱-안테나 영역은 상기 기재층의 일단부에 할당되는, 터치 센서-안테나 구조체.15. The touch sensor-antenna structure according to the above 1, wherein the touch sensing area includes a central part of the base layer, and the touch sensing-antenna area is allocated to one end of the base layer.
16. 위 15에 있어서, 상기 기재층은 상기 기재층의 타단부에 할당된 회로 연결 영역을 더 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.16. The touch sensor-antenna structure according to the above 15, wherein the base layer further includes a circuit connection area allocated to the other end of the base layer.
17. 위 1의 터치 센서-안테나 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.17. An image display device comprising the touch sensor-antenna structure of 1 above.
본 발명의 실시예들에 따르는 터치 센서-안테나 구조체는 센싱 전극 및 안테나 패턴의 방사 전극을 동일 영역 또는 동일 레벨에 함께 포함할 수 있다. 따라서, 안테나 패턴 실장을 위한 별도 공간 및 공정을 생략하고, 실질적으로 터치 센서층과 일체화된 안테나 패턴을 구현할 수 있다.The touch sensor-antenna structure according to embodiments of the present invention may include the sensing electrode and the radiation electrode of the antenna pattern in the same area or at the same level. Accordingly, a separate space and process for mounting the antenna pattern may be omitted, and an antenna pattern substantially integrated with the touch sensor layer may be implemented.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 패턴에 인접한 센싱 전극은 단일 전극으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 안테나 패턴 주변부에 형성된 센싱 전극을 통해 터치 센싱 및 소정의 감도를 유지할 수 있다.According to example embodiments, the sensing electrode adjacent to the antenna pattern may be formed as a single electrode. Accordingly, touch sensing and a predetermined sensitivity may be maintained through the sensing electrode formed around the antenna pattern.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극 및 안테나 패턴은 예를 들면, 동일 구조의 메쉬 구조를 포함할 수 있으며, 패턴 균일화를 통해 사용자에게 전극이 시인되는 것을 억제할 수 있다.In some embodiments, the sensing electrode and the antenna pattern may include, for example, a mesh structure having the same structure, and it is possible to suppress the visibility of the electrode to the user through pattern uniformity.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 영역 및 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 터치 센싱 영역에서의 센싱 전극들의 배열을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 센싱 전극들 및 안테나 패턴들의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5 및 도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 센싱 전극들 및 안테나 패턴들의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.1 is a schematic plan view illustrating a region and a structure of a touch sensor-antenna structure according to example embodiments.
2 and 3 are plan and cross-sectional views, respectively, illustrating an arrangement of sensing electrodes in a touch sensing area of a touch sensor-antenna structure according to exemplary embodiments.
4 is a schematic plan view illustrating an arrangement of sensing electrodes and antenna patterns of a touch sensor-antenna structure according to example embodiments.
5 and 6 are schematic plan views illustrating an arrangement of sensing electrodes and antenna patterns of a touch sensor-antenna structure according to some exemplary embodiments.
7 is a schematic diagram illustrating an image display device according to exemplary embodiments.
본 발명의 실시예들은 센싱 전극 및 안테나 패턴을 동일 영역 내에 함께 포함하는 터치 센서-안테나 구조체를 제공한다. 또한, 상기 터치 센서-안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a touch sensor-antenna structure including a sensing electrode and an antenna pattern together in the same area. In addition, an image display device including the touch sensor-antenna structure is provided.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the contents of the present invention, so that the present invention is described in such drawings. It is limited to the matters and should not be interpreted.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 영역 및 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view illustrating a region and a structure of a touch sensor-antenna structure according to example embodiments.
설명의 편의를 위해 도 1에서는 센싱 전극들 및 안테나 패턴의 도시는 생략되었으며, 도 2 내지 도 6을 참조로 보다 상세히 후술한다.For convenience of explanation, illustration of sensing electrodes and antenna patterns are omitted in FIG. 1, and will be described later in more detail with reference to FIGS. 2 to 6.
도 1을 참조하면, 터치 센서-안테나 구조체는 센싱 전극 및 안테나 패턴이 배열되는 기재층(100)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the touch sensor-antenna structure may include a
기재층(100) 또는 상기 터치-센서 안테나 구조체는 터치 센싱 영역(TR) 및 터치 센싱-안테나 영역(TAR)을 포함할 수 있다.The
터치 센싱 영역(TR)은 기재층(100)의 중앙부를 포함하며, 사용자의 터치 입력이 센싱되는 실질적인 터치 센서의 활성 영역으로 제공될 수 있다.The touch sensing area TR includes a central portion of the
터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 예를 들면, 3G 내지 5G 범위의 고주파 통신 구현을 위한 안테나 패턴이 실장되는 영역일 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 내에는 상기 안테나 패턴과 함께 터치 센서의 센싱 전극들 일부가 함께 분포할 수 있다.The touch sensing-antenna area TAR may be, for example, an area in which an antenna pattern for realizing high-frequency communication in the 3G to 5G range is mounted. According to example embodiments, some sensing electrodes of the touch sensor may be distributed together with the antenna pattern in the touch sensing-antenna area TAR.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 기재층(100)의 일단부에 터치 센싱 영역(TR)과 인접하도록 할당될 수 있다. 1, the touch sensing-antenna area TAR may be allocated to one end of the
상기 터치 센서-안테나 구조체는 터치 센서 및 안테나 패턴의 구동, 제어를 위한 집적 회로(IC) 칩을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(260)은 터치 센싱-안테나 영역(TAR)과 인접하도록 배치되어 상기 안테나 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 터치 센서 구동 IC 칩(250)은 기재층(100)의 타단부에 터치 센싱 영역(TR)과 인접하도록 배치되어 센싱 전극들로부터 분기되는 트레이스의 말단부들과 전기적으로 연결될 수 있다.The touch sensor-antenna structure may further include an integrated circuit (IC) chip for driving and controlling the touch sensor and the antenna pattern. For example, the antenna driving
도 1에 도시된 바와 같이, 기재층(100) 또는 상기 터치 센서-안테나 구조체의 타단부에는 터치 센싱 영역(TR)과 인접하여 회로 연결 영역(BR)이 할당될 수 있다. 예를 들면, 회로 연결 영역(BR)으로 터치 센서의 센싱 전극들로부터 연장되는 트레이스들이 집합될 수 있다. 상기 트레이스들의 말단부들을 통해 터치 센서 구동 IC 칩(250) 및 상기 센싱 전극들의 전기적 연결이 구현될 수 있다.As shown in FIG. 1, a circuit connection area BR may be allocated to the
일부 실시예들에 있어서, 안테나 구동 IC 칩(260) 및 상기 안테나 패턴 사이, 및 터치 센서 구동 IC 칩(250) 및 상기 트레이스의 말단부 사이에는 각각 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 배치될 수 있다.In some embodiments, a flexible printed circuit board (FPCB) may be disposed between the antenna driving
도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 터치 센싱 영역에서의 센싱 전극들의 배열을 나타내는 평면도 및 단면도이다. 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 센싱 전극들 및 안테나 패턴들의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다. 2 and 3 are plan and cross-sectional views, respectively, illustrating an arrangement of sensing electrodes in a touch sensing area of a touch sensor-antenna structure according to exemplary embodiments. 4 is a schematic plan view illustrating an arrangement of sensing electrodes and antenna patterns of a touch sensor-antenna structure according to example embodiments.
예를 들면, 도 3은 도 4에 도시된 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다. 도 4는 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 및 터치 센싱-안테나 영역(TAR)과 인접한 터치 센싱 영역(TR)에서의 전극 배열을 함께 도시한 평면도이다.For example, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II′ shown in FIG. 4 in the thickness direction. 4 is a plan view illustrating an arrangement of electrodes in a touch sensing-antenna area TAR and a touch sensing area TR adjacent to the touch sensing-antenna area TAR.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도 1을 참조로 설명한 기재층(100)의 터치 센싱 영역(TR) 상에는 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)이 서로 교차하는 방향을 따라 배열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센싱 영역(TR) 상에는 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130) 사이의 상호 정전 용량(Mutual Capacitance)을 통해 터치 센싱이 구현될 수 있다.2 and 3, a direction in which the
이하 도면들에서, 기재층(100) 상면에 평행하며 서로 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 정의한다. 예를 들면, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로 수직하게 교차할 수 있다.In the drawings below, two directions that are parallel to the top surface of the
상기 터치 센서-안테나 구조체는 기재층(100)의 터치 센싱 영역(TR) 부분 상에 배열된 센싱 전극들(110, 130), 브릿지 전극(115) 및 연결부(135)를 포함할 수 있다.The touch sensor-antenna structure may include sensing
기재층(100)은 센싱 전극들(110, 130) 및 후술하는 안테나 패턴 형성을 위한 지지층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재층(100)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.The
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서-안테나 구조체가 삽입되는 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.In some embodiments, the layer or film member of the image display device into which the touch sensor-antenna structure is inserted may be provided as the
제1 센싱 전극들(110)은 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다. 제1 센싱 전극들(110)은 각각 독립된 섬(island) 패턴 형태를 가질 수 있으며, 상기 제1 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)은 브릿지 전극(115)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. The
이에 따라, 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 센싱 전극 행이 정의되며, 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다.Accordingly, first sensing electrode rows extending in the first direction are defined, and a plurality of first sensing electrode rows may be arranged along the second direction.
제2 센싱 전극들(130)은 상기 제2 방향을 따라 배열될 수 있다. 상기 제2 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)은 연결부(135)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2 센싱 전극들(130) 및 연결부(135)는 서로 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 센싱 전극들(130) 및 연결부(135)는 동일한 도전막으로부터 함께 패터닝되어 형성되며, 동일 층 혹은 동일 레벨 상에 위치할 수 있다.The
이에 따라, 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 센싱 전극 열이 정의되며, 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.Accordingly, a second sensing electrode row extending in the second direction is defined, and a plurality of the second sensing electrode rows may be arranged along the first direction.
상기 제1 센싱 전극 행들 및 상기 제2 센싱 전극 열들 각각으로부터 트레이스들이 분기되어 연장될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극 행 각각으로부터 제1 트레이스(140)가 분기되어 연장할 수 있다. 상기 제2 센싱 전극 열 각각으로부터 제2 트레이스(145)가 분기되어 연장할 수 있다. Traces may be branched and extended from each of the first sensing electrode rows and the second sensing electrode columns. For example, the
제1 및 제2 트레이스들(140, 145)은 예를 들면, 기재층(100)의 주변부를 따라 연장하여 도 1에 도시된 회로 연결 영역(BR)에서 집합될 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 트레이스들(140, 145)의 말단부들을 통해 터치 센서 구동 IC 칩(250)과의 본딩이 구현될 수 있다.The first and
도 3에 도시된 바와 같이, 기재층(100) 상에 제1 센싱 전극들(110) 및 연결부(135)를 적어도 부분적으로 덮는 절연층(120)이 형성될 수 있다. 브릿지 전극(115)은 절연층(120) 상에 배치되어, 예를 들면 절연층(120) 내에 형성된 콘택 홀을 통해 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.As shown in FIG. 3, an insulating
절연층(120) 및 브릿지 전극(115) 상에는 상기 터치 센서 보호를 위한 패시베이션 층(150)이 형성될 수도 있다.A
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서-안테나 구조체는 금속을 포함하는 브릿지 전극(115)이 센싱 전극들(110, 130)의 아래에 배치되는 바텀-브릿지(Bottom Bridge) 구조를 가질 수 있다. 저저항 금속을 포함하는 브릿지 전극(110)을 시인면(예를 들면, 패시베이션 층(150)의 상면)으로부터 멀리 배치함으로써, 광반사를 감소시키면서 채널 저항을 감소시킬 수 있다.In some embodiments, the touch sensor-antenna structure may have a bottom-bridge structure in which a
절연층(120) 및 패시베이션 층(150)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 및/또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.The insulating
센싱 전극들(110, 130), 브릿지 전극(115) 및/또는 트레이스들(140, 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), 칼슘(Ca) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.The
센싱 전극들(110, 130), 브릿지 전극(115) 및/또는 트레이스들(140, 145)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.The
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130), 브릿지 전극(115) 및/또는 트레이스들(140, 145)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 130), 브릿지 전극(115) 및/또는 트레이스들(140, 145)은 투명 도전성 산화물 층-금속층-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.In some embodiments, the
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130)은 내부에 서로 교차하는 복수의 전극 라인들을 포함하는 메쉬 구조를 포함할 수도 있다.In some embodiments, the
도 4를 참조하면, 기재층(100)의 터치 센싱 영역(TR) 상에는 도 2 및 도 3을 참조로 설명한 바와 같이 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)이 상호 정전 용량 구동 방식에 따라 배열될 수 있다.Referring to FIG. 4, as described with reference to FIGS. 2 and 3, on the touch sensing area TR of the
예시적인 실시예들에 따르면, 기재층(100)의 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 상에는 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200)이 함께 배열될 수 있다.According to example embodiments, the
안테나 패턴(200)은 방사 전극(210), 전송 선로(220) 및 신호 패드(230)를 포함할 수 있다. 방사 전극(210)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며 방사 전극(210)으로부터 전송 선로(220)가 분기되어 연장될 수 있다. 신호 패드(230)는 전송 선로(220)의 말단과 전기적으로 연결될 수 있다. The
안테나 패턴(200)은 센싱 전극들(110, 130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(200)은 상술한, 금속 또는 합금, 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있으며, 금속층 및 투명 도전성 산화물의 복층 구조를 가질 수도 있다.The
일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(210) 및 전송 선로(220)는 내부에 서로 교차하는 복수의 전극 라인들을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 전극(210) 및 전송 선로(220)는 상기 메쉬 구조를 포함하는 실질적으로 단일 부재로 형성될 수 있다.In some embodiments, the
신호 패드(230)는 예를 들면, 급전 저항 감소를 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 안테나 구동 IC 칩(260)은 예를 들면, FPCB를 통해 안테나 패턴(200)의 신호 패드(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
제3 센싱 전극(160)은 단일 전극 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센싱-인테나 영역(TAR)에 걸쳐 연속적으로 연장하는 하나의 제3 센싱 전극(160)이 제공될 수 있다.The
예를 들면, 제3 센싱 전극(160)은 독립된 단일 센싱 도메인으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제3 센싱 전극(160)은 자기 정전용량(Self-Capacitance) 센싱 전극으로 제공될 수 있다. For example, the
일 실시예에 있어서, 제3 센싱 전극(160)은 인접한 제1 센싱 전극(110) 또는 제2 센싱 전극(130)과의 상호 정전 용량에 의해 터치 센싱 신호를 생성할 수도 있다.In an embodiment, the
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 패턴(200)은 평면 방향에서 제3 센싱 전극(160)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 평면 방향에서 관찰할 때, 안테나 패턴(200)의 적어도 일부가 제3 센싱 전극(160) 내에 삽입될 수 있다.According to example embodiments, the
예를 들면, 방사 전극(210)은 제3 센싱 전극(160)의 내부에 배치되며, 전송 선로(220)의 적어도 일부가 제3 센싱 전극(160) 내로 연장할 수 있다.For example, the
일부 실시예들에 있어서, 평면 방향에서 복수의 안테나 패턴들(200) 또는 방사 전극들(210)이 제3 센싱 전극(160) 내에 어레이 형태로 포함될 수 있다.In some embodiments, a plurality of
제3 센싱 전극(160)은 안테나 패턴(200)과 물리적, 전기적으로 분리될 수 있다. 예를 들면, 도 4에서와 같이 평면 방향에서 관찰할 때, 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200)은 더미 영역(DR)을 통해 서로 분리될 수 있다. 따라서, 터치 센싱 및 안테나 구동 사이의 상호 전기적 신호 간섭을 방지할 수 있다.The
더미 영역(DR)은 예를 들면, 방사 전극(210) 및 전송 선로(220)의 둘레를 따라 연장되며, 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200)을 서로 이격시킬 수 있다.The dummy region DR extends along the peripheries of the
제3 센싱 전극(160)으로부터 제3 트레이스(170)가 분기되어 연장될 수 있다. 제3 트레이스(170)는 예를 들면, 기재층(100)의 주변부를 따라 도 1에 도시된 회로 연결 영역(BR)으로 집합될 수 있다. 예를 들면, 단일 전극으로 제공되는 제3 센싱 전극(160)으로부터 하나의 제3 트레이스(170)가 연장될 수 있다.The
예를 들면, 제3 트레이스(170)의 말단부는 터치 센서 구동 IC 칩(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 터치 센서 구동 IC 칩(250)을 통해 터치 센싱 영역(TR) 및 터치 센싱-안테나 영역(TAR)에서의 터치 센싱 동작이 함께 제어될 수 있다.For example, the distal end of the
제3 센싱 전극(160)은 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3 센싱 전극(160)은 상술한 금속, 합금 및/또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.The
일부 실시예들에 있어서, 제3 센싱 전극(160)은 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3 센싱 전극(160)은 안테나 패턴(200)의 방사 전극(210)과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)에서의 도전 패턴 형상 편차에 따른 전극 시인을 감소 또는 방지할 수 있다.In some embodiments, the
일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130), 제3 센싱 전극(160) 및 방사 전극(210)은 모두 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, all of the first and
제3 센싱 전극(160)은 제1 및 제2 센싱 전극(110, 130)과 동일 층 또는 동일 레벨에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제3 센싱 전극(160)은 제1 및 제2 센싱 전극(110, 130)과 함께 기재층(100) 상에 배치될 수 있다. The
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(200)의 방사 전극(210)은 제3 센싱 전극(160)과 동일 층 또는 동일 레벨에 위치할 수 있다. 예를 들면, 방사 전극(210)은 제3 센싱 전극(160)과 함께 기재층(100) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 방사 전극(210)은 제3 센싱 전극(160) 내에 삽입 또는 내장될 수 있다. In some embodiments, the
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(200)의 방사 전극(210)은 제3 센싱 전극(160)과 다른 층에 위치할 수 있으며, 예를 들면 제3 센싱 전극(160)의 상층 레벨에 위치할 수 있다.In some embodiments, the
예를 들면, 안테나 패턴(200)은 브릿지 전극(115)과 함께 절연층(120)(도 3 참조) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 도 4를 다시 참조하면, 안테나 패턴(200)은 평면 방향에서 제3 센싱 전극(160)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.For example, the
이에 따라, 방사 전극(210)을 통한 신호 수신, 필드 형성이 제3 센싱 전극(160)에 의해 간섭, 교란되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent signal reception and field formation through the
상술한 바와 같이, 안테나 패턴(200) 또는 방사 전극(210)을 터치 센싱 영역(TR)에 포함된 센싱 전극들(110, 130) 또는 브릿지 전극(115)과 동일 층 또는 동일 레벨에서 함께 형성할 수 있다. 이에 따라, 방사 전극(210)을 통한 안테나 구동 독립성을 확보하면서 터치 센서 및 안테나가 하나의 제품 또는 단위로 일체화된 구조체를 구현할 수 있다.As described above, the
또한, 안테나 패턴(200) 주변에 단일 전극 형태의 제3 센싱 전극(160)을 배열하여 안테나 패턴(200)과 인접한 영역에서도 터치 센싱 기능을 부여할 수 있다. In addition, by arranging the
터치 센싱 영역(TR)에서 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)을 상호 정전 용량 방식으로 배열하여 제1 및 제2 트레이스들(140, 145)을 센싱 전극 행 및 센싱 전극 열마다 형성할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 트레이스들의 개수를 감소시키며 센싱 전극들의 밀집도를 증가시킬 수 있다.First and
따라서, 실질적인 터치 활성 영역에서는 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)을 통해 고감도, 고해상도의 터치 센싱을 구현하며, 안테나 패턴(200)과 인접한 영역에서도 안테나 구동과 함께 예를 들면, 홈 버튼, 키 버튼 동작과 같은 소정의 센싱 감도가 요구되는 터치 센싱을 구현할 수 있다.Therefore, in a practical touch active area, high-sensitivity and high-resolution touch sensing is implemented through the first and
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 센싱 전극들 및 안테나 패턴들의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 4를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조, 구성에 대한 상세한 설명은 생략된다.5 is a schematic plan view illustrating an arrangement of sensing electrodes and antenna patterns of a touch sensor-antenna structure according to some exemplary embodiments. Detailed descriptions of structures and configurations that are substantially the same as or similar to those described with reference to FIG. 4 will be omitted.
도 5를 참조하면, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)과 인접한 터치 센싱 영역(TR)의 주변부에 배치된 제1 센싱 전극(110) 및/또는 제2 센싱 전극(130)은 터치 센싱-안테나 영역(TAR)으로 연장하는 확장부(165)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 방향으로 연장하는 상기 제2 센싱 전극 열의 일단으로부터 확장부(165)가 형성되어 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 상으로 연장될 수 있다. In some embodiments, an
또는, 상기 제1 방향으로 연장하는 상기 제1 센싱 전극 행의 일단으로부터 확장부(165)가 형성되어 터치 센싱-안테나 영역(TAR) 상으로 연장될 수 있다.Alternatively, an
도 5에 도시된 바와 같이, 확장부(165)는 평면 방향에서 제3 센싱 전극 내부로 삽입된 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 복수의 확장부들(165)이 터치 센싱-안테나 영역(TAR)으로 돌출되며, 제3 센싱 전극(160)은 확장부들(165)과 이격되며, 확장부들(165)의 프로파일을 따라 확장부들(165)을 적어도 부분적으로 감싸는 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the
상술한 바와 같이, 센싱 전극(110, 130)으로부터 확장부(165)가 연장하여 제3 센싱 전극(160)과 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제3 센싱 전극(160)과 확장부(165) 사이의 상호 정전용량이 추가 생성되어 터치 센싱-안테나 영역(TAR)에서의 터치 센싱 감도가 증가될 수 있다.As described above, the
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서-안테나 구조체의 센싱 전극들 및 안테나 패턴들의 배열을 나타내는 개략적인 평면도이다.6 is a schematic plan view illustrating an arrangement of sensing electrodes and antenna patterns of a touch sensor-antenna structure according to some exemplary embodiments.
도 6을 참조하면, 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200) 사이를 분리하는 더미 영역(DR) 내에는 더미 패턴(240)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a
예시적인 실시예들에 따르면, 더미 패턴(240)은 상술한 금속, 합금 또는 투명 도전성 산화물을 포함하는 복수의 전극 라인들이 교차하는 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 더미 패턴(240)은 제3 센싱 전극(160) 및 방사 전극(210)과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 가질 수 있다.According to exemplary embodiments, the
더미 패턴(240)은 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200)과 각각 전기적, 물리적으로 분리되도록 패터닝될 수 있다. 더미 패턴(240)이 삽입됨에 따라, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)에서의 도전 패턴의 형상, 배열 균일성이 보다 증진되어 전극 시인을 효과적으로 방지할 수 있다.The
또한, 더미 패턴(240)에 의해 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200) 사이에서의 노이즈가 차폐 또는 흡수될 수 있다. 따라서, 제3 센싱 전극(160)을 통한 터치 센싱 및 안테나 패턴(200)을 통한 안테나 급전/방사의 독립성, 신뢰성이 보다 향상될 수 있다.Also, noise between the
일부 실시예들에 있어서, 더미 패턴(240)은 내부에 상기 전극 라인들이 절단된 분절 영역들을 포함할 수 있다. 이 경우, 더미 패턴(240)에 의한 자체 전기적 간섭을 방지하며, 제3 센싱 전극(160) 및 안테나 패턴(200)의 동작 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.In some embodiments, the
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다. 예를 들면, 도 6은 화상 표시 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다. 7 is a schematic diagram illustrating an image display device according to exemplary embodiments. For example, Fig. 6 shows an external shape including a window of an image display device.
도 7을 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.Referring to FIG. 7, the
상술한 터치 센서-안테나 구조체는 화상 표시 장치(300)의 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)에 걸쳐 배치되며, 터치 센싱 영역(TR)의 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)은 표시 영역(310) 내에 배열될 수 있다. The above-described touch sensor-antenna structure is disposed over the
또한, 터치 센싱-안테나 영역(TAR)은 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)에 걸쳐 위치할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(200)의 방사 전극(210) 및 방사 전극(210) 주변의 제3 센싱 전극들(160) 역시 표시 영역(310) 내에 적어도 부분적으로 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 메쉬 구조를 활용하여 방사 전극들(210) 및 제3 센싱 전극(160)이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the touch sensing-antenna area TAR may be positioned over the
안테나 패턴(200) 및 제3 센싱 전극(160)은 주변 영역(320)에도 분포할 수 있다. 예를 들면, 주변 영역(320)에서의 홈(Home) 버튼 또는 키(Key) 버튼 인식 레벨의 터치 센싱 감도를 제3 센싱 전극(160)을 통해 제공할 수 있다.The
도 4에 도시된 안테나 패턴(200)의 신호 패드(230)는 주변 영역(320) 내에 배치될 수 있다. 또한, 주변 영역(320)에는 터치 센서 구동 IC 칩(250) 및 안테나 구동 IC 칩(260)이 배치되어, 센싱 전극들(110, 130, 160)과 연결된 패드들 및 안테나 패턴(200)의 신호 패드들(230)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.The
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 터치 센서-안테나 구조체의 안테나 패턴(200)을 터치 센서의 센싱 전극들(110, 130, 160)과 동일 영역 또는 동일 레벨에서 일체화시킴으로써 화상 표시 장치의 공간 자유도를 증가시킬 수 있다.According to the above-described exemplary embodiments, the spatial freedom of the image display device by integrating the
100: 기재층
110: 제1 센싱 전극
115: 브릿지 전극
120: 절연층
130: 제2 센싱 전극
135: 연결부
140: 제1 트레이스
145: 제2 트레이스
150: 패시베이션 층
160: 제3 센싱 전극
170: 제3 트레이스
200: 안테나 패턴
210: 방사 전극
220: 전송 선로
230: 신호 패드
240: 더미 패턴
250: 터치 센서 구동 IC 칩
260: 안테나 구동 IC 칩100: base layer 110: first sensing electrode
115: bridge electrode 120: insulating layer
130: second sensing electrode 135: connection
140: first trace 145: second trace
150: passivation layer 160: third sensing electrode
170: third trace 200: antenna pattern
210: radiation electrode 220: transmission line
230: signal pad 240: dummy pattern
250: touch sensor driving IC chip 260: antenna driving IC chip
Claims (1)
상기 기재층의 상기 터치 센싱 영역 상에 배치되며, 서로 교차하는 방향으로 배열된 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들;
상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며, 단일 전극으로 형성된 제3 센싱 전극; 및
상기 기재층의 상기 터치 센싱-안테나 영역 상에 배치되며 평면 방향에서 관찰할 때 상기 제3 센싱 전극 내에 삽입된 방사 전극을 포함하는 안테나 패턴을 포함하는, 터치 센서-안테나 구조체.A base layer including a touch sensing area and a touch sensing-antenna area;
First sensing electrodes and second sensing electrodes disposed on the touch sensing area of the base layer and arranged in a direction crossing each other;
A third sensing electrode disposed on the touch sensing-antenna region of the base layer and formed as a single electrode; And
A touch sensor-antenna structure comprising an antenna pattern disposed on the touch sensing-antenna region of the base layer and including a radiation electrode inserted into the third sensing electrode when viewed in a planar direction.
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