天线封装件和包括该天线封装件的图像显示装置的制作方法

天线封装件和包括该天线封装件的图像显示装置
1.相关申请的交叉引用和优先权声明
2.本技术要求于2020年3月5日在韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请第10
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2020
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0027800号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于本文。
技术领域
3.本实用新型涉及一种天线封装件和包括该天线封装件的图像显示装置。更具体地，本实用新型涉及一种包括天线装置和驱动集成电路芯片的天线封装件以及包括该天线封装件的图像显示装置。


背景技术：

4.近来，通过将图像显示装置和触摸传感器组合为各种形状(例如，智能手机、平板电脑等)，来实现能够通过用人手或物体选择显示在图像显示装置上的指令来输入用户的指示的电子装置。
5.此外，图像显示装置与诸如智能电话的通信装置结合。例如，可以将用于在3g至5g或更高频带中实现高频或超高频通信的天线应用于图像显示装置。
6.另外，采用诸如柔性印刷电路板(fpcb)的中间电路结构来将天线与驱动集成电路芯片电连接以用于天线馈电/驱动控制。
7.当在图像显示装置中包括触摸传感器时，使用用于驱动触摸传感器的集成电路芯片和单独的fpcb。此外，还安装了用于图像显示装置的显示器驱动集成电路芯片，并且需要附加的电路连接结构。
8.近来，随着用于图像显示装置的边框部分或遮光部分的空间减小，用于诸如中间电路结构、电路连接结构和集成电路芯片的电路构件的空间也减小了。因此，需要开发一种用于有效地实现电路连接同时防止天线与触摸传感器之间的相互信号干扰的方法。
9.例如，如在韩国公开专利申请第2014
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0092366号中所公开的，近来已经开发了其中触摸传感器与各种图像显示装置结合的触摸屏面板。韩国专利公开第 2013
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0095451号公开了一种集成到显示面板中的天线。但是，没有提出其中有效地布置天线和触摸传感器同时维持其驱动可靠性的图像显示装置。


技术实现要素：

10.根据本实用新型的一方面，提供一种具有改善的操作可靠性和空间效率的天线封装件。
11.根据本实用新型的一个方面，提供一种图像显示装置，其包括具有改善的操作可靠性和空间效率的天线封装件。
12.本实用新型的上述方面将通过以下特征或构造中的一个或多个来实现：
13.(1)一种天线封装件，包括：天线图案；印刷电路板，所述印刷电路板包括与所述天线图案电连接的天线连接配线；天线驱动集成电路(ic)芯片，所述天线驱动集成电路(ic)
芯片安装在所述印刷电路板上并连接至所述天线连接配线；和触摸传感器驱动ic芯片和显示器驱动ic芯片，所述触摸传感器驱动ic芯片和显示器驱动ic芯片与所述天线驱动ic芯片一起安装在所述印刷电路板上。
14.(2)根据上述(1)所述的天线封装件，其中，所述印刷电路板还包括：连接至所述触摸传感器驱动ic芯片的触摸传感器连接配线；以及连接至所述显示器驱动ic芯片的显示器电路连接配线。
15.(3)根据上述(2)所述的天线封装件，还包括第一保护图案，所述第一保护图案设置在所述印刷电路板上并且在平面视图中设置在所述天线驱动ic芯片与所述触摸传感器驱动ic芯片之间。
16.(4)根据上述(3)所述的天线封装件，其中，所述第一保护图案围绕所述天线驱动ic芯片。
17.(5)根据上述(3)所述的天线封装件，还包括第二保护图案，所述第二保护图案设置在所述印刷电路板上并且在平面视图中设置在所述触摸传感器驱动ic芯片与所述显示器驱动ic芯片之间。
18.(6)根据上述(3)所述的天线封装件，还包括第二保护图案，所述第二保护图案设置在所述印刷电路板上并且在平面视图中设置在所述触摸传感器连接配线与所述显示器电路连接配线之间。
19.(7)根据上述(2)所述的天线封装件，其中，所述天线连接配线、所述触摸传感器连接配线和所述显示器电路连接配线的端部一起分布在所述印刷电路板的一个端部处。
20.(8)根据上述(7)所述的天线封装件，其中，所述印刷电路板的所述一个端部包括接合标签，所述接合标签包括所述天线连接配线的端部、所述触摸传感器连接配线的端部和所述显示器电路连接配线的端部中的至少一个。
21.(9)根据上述(8)所述的天线封装件，其中，所述接合标签包括：包括所述天线连接配线的所述端部的天线接合标签、包括所述触摸传感器连接配线的所述端部的触摸传感器接合标签、和包括所述显示器电路连接配线的所述端部的显示器接合标签。
22.(10)根据上述(1)所述的天线封装件，其中，所述触摸传感器驱动ic 芯片和所述显示器驱动ic芯片被集成为单个芯片。
23.(11)根据上述(1)所述的天线封装件，还包括：基板层；
24.和触摸传感器电极结构，所述触摸传感器电极结构设置在所述基板层上。
25.(12)根据上述(11)所述的天线封装件，其中，所述天线图案与所述触摸传感器电极结构一起设置在所述基板层上。
26.(13)根据上述(11)所述的天线封装件，还包括设置在所述触摸传感器电极结构上的介电层，其中，所述天线图案设置在所述介电层上。
27.(14)根据上述(11)所述的天线封装件，其中，所述触摸传感器电极结构包括感测电极和从所述感测电极延伸的迹线，并且所述天线图案包括辐射图案、从所述辐射图案延伸的传输线和与所述传输线的端部连接的信号焊盘。
28.(15)根据上述(14)所述的天线封装件，其中，所述基板层包括有源区和在所述基板层的端部处与所述有源区相邻的接合区，其中，在平面视图中，所述辐射图案和所述感测电极设置在所述有源区中，并且在平面视图中，所述信号焊盘和所述迹线的端部一起分布
在所述接合区中。
29.(16)一种图像显示装置，包括：显示面板；和根据上述实施方式所述的天线封装件。
30.在根据本实用新型的示例性实施方式的天线封装件中，天线驱动集成电路 (ic)芯片、触摸传感器驱动ic芯片和显示器驱动ic芯片可以一起安装在单个印刷电路板，例如柔性印刷电路板(fpcb)上。因此，可以在不为天线和触摸传感器中的每一个连接独立的fpcb的情况下集成驱动电路，从而提高处理和空间效率。
31.在一些实施方式中，天线封装件可以包括用于划分每个驱动ic芯片的保护图案。因此，可以防止驱动ic芯片之间的干扰，同时维持单个印刷电路板上的驱动独立性。
32.在一些实施方式中，印刷电路板可以包括用于连接到天线、触摸传感器和显示面板的接合标签。使用接合标签可以增强与天线、触摸传感器和显示面板的接合便利性，并且可以通过缩短接合长度来减少信号损失。
附图说明
33.图1是示出根据示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
34.图2是示出根据示例性实施方式的包括在天线封装件中的天线图案的示意性俯视平面视图。
35.图3是示出根据一些示例性实施方式的包括在天线封装件中的天线图案的示意性俯视平面视图。
36.图4是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
37.图5是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
38.图6是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
39.图7和图8是示出根据示例性实施方式的包括天线封装件的图像显示装置的示意性横截面图。
具体实施方式
40.根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种天线封装件，其包括设置在一个中间电路结构上的天线驱动集成电路芯片、触摸传感器驱动集成电路芯片和显示器驱动集成电路芯片。此外，提供了一种包括天线封装件的图像显示装置。
41.在下文中，将参考附图详细描述本实用新型。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图描述的此类实施方式用于进一步理解本实用新型的精神，并且不限制如在详细描述和所附权利要求中公开的要保护的主题。
42.图1是示出根据示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
43.参考图1，天线封装件可以包括印刷电路板200，以及安装在印刷电路板200 上的天线驱动集成电路(ic)芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260。
44.印刷电路板200可以是例如柔性印刷电路板(fpcb)。例如，印刷电路板 200可以包括芯层和形成在芯层中或芯层的底表面和顶表面上的配线。
45.芯层可以包括例如柔性树脂，诸如聚酰亚胺树脂、改性聚酰亚胺(mpi)、环氧树脂、聚酯、环烯烃聚合物(cop)、液晶聚合物(lcp)等。
46.配线可以包括天线连接配线210、触摸传感器连接配线230和显示器电路连接配线250。
47.在示例性实施方式中，天线驱动集成电路(ic)芯片220、触摸传感器驱动 ic芯片240和显示器驱动ic芯片260可以一起安装在印刷电路板200的顶表面上。天线驱动集成电路(ic)芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260可以通过表面安装技术(smt)直接安装在印刷电路板200的顶表面上。
48.例如，天线驱动集成电路(ic)芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260可以通过电路中间结构(例如，球栅阵列(bga)、过孔、触点等)分别电连接到天线连接配线210、触摸传感器连接配线230和显示器电路连接配线250。
49.天线驱动集成电路(ic)芯片220和触摸传感器驱动ic芯片240可以分别电连接到天线图案100和触摸传感器电极结构，以执行馈电和/或驱动控制。
50.天线图案100和触摸传感器电极结构可以设置在基板层90上。基板层90 可以包括有源区ar和接合区br。有源区ar可以是其中可以基本上实现触摸感测和天线辐射的区域。有源区ar可以对应于图像显示装置的显示区域。
51.基板层90可以包括用于形成感测电极140和150和天线图案150的支撑层或膜型基板。例如，基板层90可以包括通常用于触摸传感器的膜材料，而没有特别限制，并且可以包括例如玻璃、聚合物和/或无机绝缘材料。聚合物的示例可以包括环状烯烃聚合物(cop)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯酸酯 (par)、聚醚酰亚胺(pei)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚苯硫醚(pps)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺(pi)、醋酸丙酸纤维素(cap)、聚醚砜(pes)、三乙酸纤维素(tac)、聚碳酸酯(pc)、环状烯烃共聚物(coc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等。无机绝缘材料的示例可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和金属氧化物。
52.在一些实施方式中，图像显示装置的层或膜构件可以用作基板层90。例如，包括在显示面板中的封装层或钝化层可以用作基板层90。
53.基板层90可以用作天线图案100的介电层。优选地，可以将基板层90的介电常数调节在约1.5至12的范围内。当介电常数超过约12时，驱动频率可能过度降低，并且可能无法实现以期望的高频或超高频带驱动的天线。
54.在一些实施方式中，触摸传感器电极结构可以包括根据例如互电容类型布置的感测电极140和150。例如，感测电极140和150可以包括第一感测电极140和第二感测电极150。
55.第一感测电极140可以沿着行方向(例如，x方向或宽度方向)布置。每个第一感测电极140可以具有独立的岛图案，并且在行方向上相邻的第一感测电极140可以通过桥电极145彼此电连接。因此，可以定义在行方向上延伸的第一感测电极行，并且可以沿着列方向布置多个第一感测电极行。
56.例如，可以在基板层90上形成覆盖感测电极140和150的绝缘层(未示出)。桥电极145可以形成在绝缘层上，并且可以通过形成在绝缘层中的接触孔将在行方向上相邻的第一感测电极140电连接。
57.第二感测电极150可以沿着列方向(例如，y方向或长度方向)布置。在列方向上彼此相邻的第二感测电极150可以通过连接部155彼此连接。第二感测电极150和连接部155可以彼此一体地连接以基本上设置为单个构件。在这种情况下，第二感测电极150和连接部155可以通过对相同的导电层进行图案化来形成，并且可以位于相同的层或相同的水平上。
58.因此，可以限定在列方向上延伸的第二感测电极列，并且可以沿着行方向布置多个第二感测电极列。
59.图1示出了，第一感测电极行包括桥电极145，第二感测电极列包括连接部 155。然而，在一个实施方式中，第二感测电极列可以由桥电极限定，并且第一感测电极行可以由连接部限定。
60.感测电极140和150和/或桥电极145可以包含银(ag)、金(au)、铜(cu)、铝(al)、铂(pt)、钯(pd)、铬(cr)、钛(ti)、钨(w)、铌(nb)、钽(ta)、钒(v)、铁(fe)、锰(mn)、钴(co)、镍(ni)、锌(zn)、钼(mo)、锡(sn)、钙(ca)或包含至少一种金属的合金。这些可以单独使用或以其组合使用。
61.在一个实施方式中，感测电极140和150和/或桥电极145可以包含银(ag) 或银合金(例如，银
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钯
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铜(apc)合金)以实现低电阻。在一个实施方式中，考虑到低电阻和细线宽图案化，感测电极140和150和/或桥电极145可以包含铜(cu)或铜合金(例如，铜
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钙(cuca)合金)。
62.感测电极140和150和/或桥电极145可以包含透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟锌锡(izto)、氧化镉锡(cto)等。
63.在一些实施方式中，感测电极140和150和/或桥电极145可以具有包括金属层和透明金属氧化物层的多层结构。例如，感测电极140和150和/或桥电极 145可包括透明导电氧化物层
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金属层的双层结构或第一透明导电氧化物层
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金属层
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第二层透明导电氧化物层的三层结构。在这种情况下，可以通过金属层改善柔性，并且还可以通过金属层减小电阻以提高信号传输速度。通过透明导电氧化物层可以改善抗腐蚀和透明性
64.迹线160可以从上述第一感测电极行和第二感测电极列中的每一个延伸。迹线160的端部可以汇集在基板层90的接合区br上。因此，印刷电路板200 的一端可以接合到接合区br，使得迹线160的端部可以电连接到触摸传感器连接配线230。
65.天线图案100可以布置在基板层90的有源区ar的与接合区br相邻的部分上，从而不与迹线160交叠或交叉。因此，天线连接配线210和天线图案100 可以通过短信号路径电连接而没有电路旁路，从而防止信号损失。
66.稍后将参考图2更详细地描述天线图案100的结构和元件。
67.在一些实施方式中，可以在基板层90的接合区br与印刷电路板200的一个端部之间形成诸如各向异性导电膜(acf)的导电中间结构。例如，可以在天线图案100的信号焊盘和迹线160的端部上形成各向异性导电膜，然后可以将印刷电路板200的一个端部热压到基板层90的接合区br上，使得各向异性导电膜、天线连接配线210和触摸传感器连接配线230可以彼此接触。
68.可以在基板层90下设置显示面板。显示面板可以包括面板基板和设置在面板基板上的像素电路。像素电路可以包括像素电极、相反电极、薄膜晶体管 (tft)、扫描线、数据线、电源线等。
69.显示器电路连接配线250可以电连接到像素电路，因此可以通过显示器驱动ic芯片260来控制图像显示器驱动。
70.根据上述示例性实施方式，天线驱动集成电路(ic)芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260可以安装在一个印刷电路板200上。因此，当使用例如多个
fpcb或电路连接部安装用于天线、触摸传感器和显示器中的每一个的ic芯片时，会导致处理复杂性增加以及电路布置空间的增加。
71.图2是示出根据示例性实施方式的包括在天线封装件中的天线图案的示意性俯视平面视图。
72.参考图2，天线图案100可以包括形成在基板层90上的辐射图案110、传输线120和焊盘130。
73.辐射图案110可以具有例如多边形板的形状，并且传输线120可以从辐射图案110的一侧延伸以电连接到信号焊盘132。传输线120可以形成为与辐射图样110基本上成一体的单个构件。
74.在一些实施方式中，焊盘130可以包括信号焊盘132，并且还可以包括接地焊盘134。例如，一对接地焊盘134可以被设置为，其中信号焊盘132插入其间。接地焊盘134可以与信号焊盘132和传输线120电隔离。
75.在一个实施方式中，可以省去接地焊盘134。此外，信号焊盘132可以与传输线120的一端设置为一体式构件。
76.信号焊盘132可以设置在基板层90的接合区br上，并且可以通过包括在印刷电路板200中的天线连接配线210电连接到天线驱动ic芯片220。因此，可以通过天线驱动ic芯片220来执行对辐射图案110的馈电和驱动控制。
77.辐射图案110可以与感测电极140和150一起设置在基板层90的有源区ar 上。传输线120可以在有源区ar和接合区br上延伸，并且可以将辐射图案 110和信号焊盘132彼此连接。
78.天线图案100可以包含与感测电极140和150基本相同或相似的导电材料。例如，天线图案100可以包含金属、透明导电氧化物或金属层
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透明导电氧化物层的多层结构。
79.图3是示出根据一些示例性实施方式的包括在天线封装件中的天线图案的示意性俯视平面视图。
80.参考图3，辐射图案110可以具有网格结构。在一些实施方式中，连接到辐射图案110的传输线120也可以具有网格结构。
81.辐射图案110可以包括网格结构，从而即使当辐射图案110设置在图像显示装置的显示区或有源区ar中时，也可以改善透射率，从而防止电极的视觉识别和和图像质量劣化。
82.虚设网格图案115可以设置在辐射图案110和传输线120周围。虚设网格图案115可以通过分离区117与辐射图案110和传输线120电气上且物理上分离。
83.例如，可以在基板层90上形成导电层。此后，可以在通过蚀刻导电层形成网格结构的同时沿着辐射图案110和传输线120的轮廓部分地蚀刻导电层以形成分离区117。因此，导电层的一部分可以被转换成虚设网格图案115。
84.在一些实施方式中，焊盘130可以形成为实心结构以减小馈电电阻。如上所述，焊盘130可以设置在图像显示装置的非显示区域或接合区br中。因此，焊盘130可以设置在用户的观看区域之外。
85.在一些实施方式中，触摸传感器电极结构的感测电极140和150也可以与辐射图案110和传输线120一起由导电层形成。在这种情况下，也可以在感测电极140和150之间分布虚设网格图案115。因此，可以改善在电极图案有源区 ar上的分布均匀性，因此可以抑制电
极视觉识别。
86.图4是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。已省略对与参考图1描述的元件和/或结构基本上相同或相似的元件和/或结构的详细描述。
87.参考图4，印刷电路板200可以包括：在平面视图中被设置在驱动ic芯片 220、240和260之间的保护图案270和280。
88.保护图案270和280可以包括设置在天线驱动ic芯片220和触摸传感器驱动ic芯片240之间的第一保护图案270以及设置在触摸传感器驱动ic芯片240 和显示器驱动ic芯片260之间的第二保护图案280。
89.保护图案270和280可以用作接地图案，用于屏蔽天线驱动ic芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260之间的信号干扰或噪声。因此，即使天线驱动ic芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic 芯片260被集成在一个印刷电路板200中，也可以在保持相互驱动独立性的同时实现电路连接。
90.在一些实施方式中，在平面视图中，第一保护图案270可以基本上围绕天线驱动ic芯片220。例如，第一保护图案270可以延伸以与天线驱动ic芯片 220的两个或更多个侧壁相邻并且可以包括弯曲部。
91.保护图案270和280可以包含上述金属和/或合金。
92.图5是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
93.参考图5，可以将参考图1所描述的触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260集成为一个ic芯片。因此，触摸传感器
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显示器驱动ic芯片 265可以安装在印刷电路板200上。在这种情况下，触摸传感器连接配线230和显示器电路连接配线250可以连接到触摸传感器
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显示器驱动ic芯片265。
94.在一些实施方式中，在平面视图中，第二保护图案285可以设置在触摸传感器连接配线230和显示器电路连接配线250之间。因此，可以有效地防止由于从一个触摸传感器
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显示器驱动ic芯片265产生触摸传感器驱动信号和显示器驱动信号而引起的相互信号干扰。
95.图6是示出根据一些示例性实施方式的天线封装件的示意性俯视平面视图。
96.参考图6，可以在印刷电路板200的一个端部处形成接合标签。例如，接合标签可以包括天线接合标签201、触摸传感器接合标签203和显示器接合标签 205。
97.在示例性实施方式中，可以在印刷电路板200的一个端部处形成凹槽207，以划分天线接合标签201、触摸传感器接合标签203和显示器接合标签205。天线接合标签201可以包括天线连接配线210的端部。触摸传感器接合标签203 可以包括触摸传感器连接配线230的端部。显示器接合标签205可以包括显示器电路连接配线250的端部。
98.天线连接配线210、触摸传感器连接配线230和显示器电路连接配线250可以通过接合标签201、203和205在空间上分开。因此，当在基板层90的接合区br中执行用于电路连接的接合过程时，可以防止接合应力完全传递到印刷电路板200的端部。
99.另外，可以根据天线图案100、触摸传感器电极结构和显示面板的位置弯曲接合标签201、203和205，以容易地执行接合工艺。
100.图7和图8是示出根据示例性实施方式的包括天线封装件的图像显示装置的示意性横截面图。
101.参考图7和图8，图像显示装置可以包括显示面板360和堆叠在显示面板 360上的
基板层90。
102.显示面板360可以包括设置在面板基板300上的像素电极310、像素限定层 320、显示层330、相反电极340和封装层350。
103.可以在面板基板300上形成包括薄膜晶体管tft的像素电路，并且可以形成绝缘层以覆盖像素电路。像素电极310可以与例如绝缘层上的tft的漏极电连接。
104.像素限定层320可以形成在绝缘层上以暴露像素电极310以限定像素区域。显示层330可以形成在像素电极310上，并且显示层330可以包括例如液晶层或有机发光层。
105.相反电极340可以设置在像素限定层320和显示层330上。相反电极340 可以用作例如显示装置的公共电极或阴极。用于保护显示面板360的封装层350 可以堆叠在相反电极340上。
106.像素电极310和相反电极340可以被包括为像素电路的元件。
107.在一些实施方式中，显示面板360和基板层90可以通过粘合剂层370结合。
108.如图7所示，可以在基板层90上形成天线
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触摸传感器电极层170。天线
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触摸传感器电极层170可以包括天线图案100以及如图1所示的感测电极140 和150。
109.在这种情况下，天线图案100以及感测电极140和150可以被包括在相同的层或相同的水平处，并且使用如参考图6所述的天线接合标签201和触摸传感器接合标签203，使得天线图案100以及感测电极140和150可以在基板层 90的接合区br上一起连接到印刷电路板200。
110.显示器接合标签205可以向下弯曲以连接到包括在显示面板360中的像素电路。
111.如图8所示，可以在基板层90上形成触摸传感器电极结构175，并且可以在触摸传感器电极结构175上依次堆叠介电层180和天线图案100。触摸传感器电极结构175可以包括如上所述的感测电极140和150。
112.在这种情况下，图6所示的天线接合标签201可以与介电层180上的天线图案100电连接。触摸传感器接合标签203和显示器接合标签205可以向下弯曲以分别连接至迹线160和像素电路。
113.如上所述，可以根据天线图案100和触摸传感器电极结构175的布置，使用包括在印刷电路板200中的接合标签来实现电路连接。因此，天线驱动ic芯片220、触摸传感器驱动ic芯片240和显示器驱动ic芯片260可以容易地集成在单个印刷电路板200上。