JP2021516931A - アンテナ素子及びそれを含むディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態のアンテナ素子は、誘電層と、誘電層の上面上に配置される放射パターンと、放射パターンと電気的に連結される信号パッドと、信号パッドと離隔して配置され、信号パッドの長さよりも大きい離隔スペースを有するようにリセスされたグランドパッドとを含む。グランドパッドにより、ノイズの除去効率および放射信頼性を向上させることができる。

Description

本発明は、アンテナ素子及びそれを含むディスプレイ装置に関する。より詳細には、電極パターンを含むアンテナ素子及びそれを含むディスプレイ装置に関する。

近年、情報化社会が進展するにつれて、ワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）などの無線通信技術がディスプレイ装置と結合され、例えばスマートフォンの形で実現されている。この場合には、アンテナが前記ディスプレイ装置に結合され、通信機能を実行することができる。

最近では、移動通信技術が進化するにつれて、超高周波帯域の通信を行うためのアンテナが前記ディスプレイ装置に結合される必要がある。

例えば、最近の５Ｇの高周波帯域の通信の場合には、波長がより短くなったことにより、信号の送受信が遮断される場合があり、また、送受信可能な周波数帯域が狭くて信号損失、信号遮断に弱いことがある。このため、所望の指向性、ゲイン及び信号効率を有する高周波アンテナへの要求が高まっている。

また、アンテナが搭載されるディスプレイ装置がより薄型、軽量化されることによって、前記アンテナが占めるスペースも減少し得る。このため、前記薄型ディスプレイにパッチの形で挿入できるアンテナ素子が開発されている。前記フィルムアンテナの場合には、同一層または同一レベルに放射パターン、グランドパッド、伝送線路などの導電性構造が配置され得る。限られた面積の中で前記導電性構造が隣接して配置されることから、相互のノイズの低減、信号損失の抑制などのためのアンテナの設計が求められる。

例えば、韓国公開特許第２０１３−００９５４５１号公報は、ディスプレイパネルに一体化されたアンテナを開示しているが、前述した問題点の解決策は提示していない。

韓国公開特許第２０１３−００９５４５１号公報

本発明の課題は、向上した信号効率および信頼性を有するアンテナ素子を提供することである。

本発明の課題は、向上した信号効率および信頼性を有するアンテナ素子を含むディスプレイ装置を提供することである。

１．誘電層と、前記誘電層の上面上に配置される放射パターンと、前記放射パターンと電気的に連結される信号パッドと、前記信号パッドと離隔して配置され、前記信号パッドの長さよりも大きい長さを有する離隔スペースを形成するグランドパッドとを含む、アンテナ素子。

２．前記項目１において、前記グランドパッドは、
前記アンテナ素子の長さ方向に延長し、前記アンテナ素子の幅方向に向かい合う一対の突出バーと、
前記幅方向に延長し、前記突出バーを連結する連結バーとを含む、アンテナ素子。

３．前記項目２において、前記連結バーは、前記突出バーの一端部と連結されてリセスを定義し、
前記信号パッドは、前記リセスの入口に配置される、アンテナ素子。

４．前記項目３において、前記リセスにおける前記信号パッドが配置された前記入口を除く領域により前記離隔スペースが定義される、アンテナ素子。

５．前記項目４において、前記離隔スペースの幅は、前記突出バー間の距離と同じである、アンテナ素子。

６．前記項目３において、前記放射パターン及び前記信号パッドを連結する伝送線路をさらに含む、アンテナ素子。

７．前記項目６において、前記信号パッドのみが前記リセスの入口に挿入され、前記伝送線路は、前記リセスの外部に配置される、アンテナ素子。

８．前記項目６において、前記放射パターン、前記伝送線路、前記信号パッド及び前記グランドパッドは、前記誘電層の上面上で同一レベルに配置される、アンテナ素子。

９．前記項目８において、前記誘電層の底面上に配置される下部グランド層をさらに含む、アンテナ素子。

１０．前記項目１において、前記グランドパッドは、前記信号パッドを間に置いて互いに離隔して延長する一対のバーパターンを含む、アンテナ素子。

１１．前記項目１０において、前記離隔スペースの長さは、前記バーパターンの長さから前記信号パッドの長さを差し引いた値を持つ、アンテナ素子。

１２．前記項目１において、前記離隔スペースの長さは、前記信号パッドの長さの２〜３００倍である、アンテナ素子。

１３．前記項目１２において、前記信号パッドの長さは５０〜７００μｍであり、前記離隔スペースの長さは２００μｍ〜３ｍｍである、アンテナ素子。

１４．前記項目１において、前記放射パターンは、メッシュ構造を含むアンテナ素子。

１５．前記項目１４において、前記放射パターンの周辺に配列され、前記放射パターンのメッシュ構造と同じ形のメッシュ構造を含むダミーパターンをさらに含む、アンテナ素子。

１６．前記項目１〜１５のいずれかに記載のアンテナ素子を含む、ディスプレイ装置。

本発明の実施形態によるアンテナ素子は、放射パターンと電気的に連結される信号パッドと、前記信号パッドと離隔しているグランドパッドとを含む。前記グランドパッドは、前記信号パッドが挿入されるリセスを含む。これにより、前記グランドパッドによる前記信号パッドの周辺のノイズを効果的に遮蔽することができる。

例示的な実施形態によると、前記グランドパッドは、前記信号パッドの長さよりも大きい離隔スペースを有することができる。前記離隔スペースによってグランドパッドと前記信号パッドとの間の離隔空間が確保され、前記グランドパッド自体の放射による信号損失を防止することができる。

前記アンテナ素子は、３Ｇ以上、例えば５Ｇ高周波帯域の送受信が可能な移動通信機器を含むディスプレイ装置に適用され、放射特性および透過度のような光学特性を共に向上させることができる。

例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略平面図である。 例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略断面図である。 いくつかの例示的な実施形態によるアンテナパターンの構造を示す概略平面図である。 いくつかの例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略平面図である。 いくつかの例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略平面図である。 比較例によるアンテナパターンの構造を示す概略平面図である。 比較例によるアンテナパターンの構造を示す概略平面図である。 例示的な実施形態によるディスプレイ装置を説明するための概略平面図である。 実施例及び比較例によるアンテナパターンの信号性能を測定したグラフである。

本発明の実施形態は、放射パターン、信号パッド及びグランドパッドを含み、前記グランドパッドは、前記信号パッドが挿入される溝を含むアンテナ素子を提供するものである。

前記アンテナ素子は、例えば、透明フィルムの形で製作されるマイクロストリップパッチアンテナ（ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ）であってもよい。前記アンテナ素子は、例えば、３Ｇ〜５Ｇ移動通信のための通信機器に適用できる。

また、本発明の実施形態は、前記アンテナ素子を含むディスプレイ装置を提供するものである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより具体的に説明する。ただし、本明細書に添付される図面は、本発明の好適な実施形態を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解する一助となる役割を果たすものであるため、本発明は図面に記載された事項のみに限定されて解釈されるものではない。

図１及び図２は、それぞれ例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略的な平面図および断面図である。

図１及び図２において、誘電層１００の上面に平行であり、互いに交差する二つの方向を第１方向及び第２方向に定義する。例えば、前記第１方向及び第２方向は、互いに垂直に交差することができる。誘電層１００の上面に対して垂直な方向は、第３方向に定義される。例えば、前記第１方向は前記アンテナ素子の長さ方向、前記第２方向は前記アンテナ素子の幅方向、前記第３方向は前記アンテナ素子の厚さ方向に相当し得る。前述の方向の定義は、他の図面でも同様に適用できる。

図１及び図２を参照すると、前記アンテナ素子は、誘電層１００と、誘電層１００上に配置される第１電極層１１０とを含むことができる。前記アンテナ素子は、誘電層１００の下に配置される第２電極層９０をさらに含むことができる。

誘電層１００は、例えば、折り曲げできる柔軟性を有する透明樹脂物質を含むことができる。例えば、誘電層１００は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレートなどのアクリル系樹脂；ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体などのスチレン系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系またはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂；塩化ビニル系樹脂；ナイロン、芳香族ポリアミドなどのアミド系樹脂；イミド系樹脂；ポリエーテルスルホン系樹脂；スルホン系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン系樹脂；硫化ポリフェニレン系樹脂；ビニルアルコール系樹脂；塩化ビニリデン系樹脂；ビニルブチラル系樹脂；アリレート系樹脂；ポリオキシメチレン系樹脂；エポキシ系樹脂などの熱可塑性樹脂を含むことができる。これらは、単独であるいは２以上を組み合わせて使用することができる。

また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系などの熱硬化性樹脂または紫外線硬化型樹脂からなる透明フィルムを誘電層１００として活用してもよい。いくつかの実施形態では、光学透明粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ：ＯＣＡ）、光学透明樹脂（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ：ＯＣＲ）などの粘接着フィルムが誘電層１００に含まれ得る。

いくつかの実施形態では、誘電層１００は、ガラス、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁物質を含むこともできる。

誘電層１００によって第１電極層１１０と第２電極層９０との間で静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）又はインダクタンス（ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）が形成され、前記アンテナ素子が駆動又はセンシングできる周波数帯域を調節することができる。いくつかの実施形態では、誘電層１００の誘電率は、約１．５〜１２の範囲に調節できる。前記誘電率が約１２を超えると、駆動周波数が減少しすぎて、所望の高周波帯域での駆動を実現できないことがある。

第１電極層１１０は、誘電層１００の上面上に配置することができる。第１電極層１１０は、前記アンテナ素子のアンテナパターンを含むことができる。

例示的な実施形態によると、第１電極層１１０は、放射パターン１２０とグランドパッド１４０とを含むことができる。第１電極層１１０は、放射パターン１２０から分岐される伝送線路１２５と、伝送線路１２５の末端に配置される信号パッド１３０とをさらに含むことができる。

いくつかの実施形態では、放射パターン１２０、伝送線路１２５、信号パッド１３０及びグランドパッド１４０は、いずれも誘電層１００の前記上面上で同一平面または同一レベル上に位置することができる。

例えば、図１に示すように、放射パターン１２０の中央部から伝送線路１２５が分岐して前記第１方向に延長することができる。伝送線路１２５の放射パターン１２０と遠ざかる末端に信号パッド１３０を連結することができる。

いくつかの実施形態では、放射パターン１２０、伝送線路１２５及び信号パッド１３０は、実質的に一体に連結されて単一の部材として提供することができる。

グランドパッド１４０は、信号パッド１３０と隣接するように配置することができる。グランドパッド１４０は、互いに向かい合う突出バー（ｂａｒ）１４４と、連結バー（ｂａｒ）１４２とを含むことができる。いくつかの実施形態では、一対の突出バー１４４が一つの連結バー１４２によって連結され、グランドパッド１４０を定義することができる。突出バー１４４は、前記第１方向に延長し、一対の突出バー１４４は前記第２方向に向かい合うことができる。連結バー１４２は、前記第２方向に延長し、前記一対の突出バー１４４を互いに物理的、電気的に連結することができる。連結バー１４２は、突出バー１４４の同一方向の一端部と連結することができる。

図１に示すように、グランドパッド１４０は、平面方向において溝が形成されている形状（例えば、コップ形状）を有することができる。これにより、グランドパッド１４０は、突出バー（ｂａｒ）１４４および連結バー（ｂａｒ）１４２によって定義されるリセス（ｒｅｃｅｓｓ）１５０を含むことができる。

例示的な実施形態によると、リセス１５０の入口部分に信号パッド１３０を挿入することができる。信号パッド１３０は、前記第１方向にグランドパッド１４０の連結バー１４２と向かい合うことができる。信号パッド１３０は、グランドパッド１４０と物理的または電気的に離隔し、リセス１５０の前記入口部分を部分的に塞ぐことができる。

いくつかの実施形態では、実質的に信号パッド１３０のみがリセス１５０の内部に進入し、伝送線路１２５は、リセス１５０の内部に延長せず、リセス１５０の外部に位置することができる。

前述のように、グランドパッド１４０がリセスされた構造を有することにより、信号パッド１３０の周辺は、グランドパッド１４０によって効果的に取り囲むことができる。これにより、信号パッド１３０の周辺での送受信ノイズや、前記アンテナ素子が搭載されるディスプレイ装置から発生する電気的ノイズをより効果的に遮蔽することができる。

また、リセス１５０の前記入口を部分的に信号パッド１３０がキャップする構造でグランドパッド１４０および信号パッド１３０を配置することができる。これにより、互いに向かい合う信号パッド１３０と連結バー１４２との間には、離隔スペースを形成することができる。

前記離隔スペースによってグランドパッド１４０の長さを増加することができ、その一方で前記離隔スペースによってグランドパッド１４０の体積又は面積の過度の増加を防止することができる。これにより、グランドパッド１４０の適当な面積が確保されて抵抗を減少させるとともに、グランドパッド１４０により放射パターン１２０の放射特性が阻害又は干渉されることを抑制することができる。

図２に示すように、誘電層１００の底面上には第２電極層９０を配置することができる。例示的な実施形態によると、第２電極層９０は、前記アンテナ素子の下部グランド層で提供することができる。例えば、第２電極層９０は、放射パターン１２０と重畳され、垂直偏波を形成するためのグランド電極で提供することができる。

いくつかの実施形態では、第２電極層９０とグランドパッド１４０を連結する連結部材（コンタクト、ビア（ｖｉａ）、フレキシブル回路基板（ＦＰＣＢ）など）を提供することもできる。

いくつかの実施形態では、第２電極層９０は、前記アンテナ素子の別の構成として含むことができる。いくつかの実施形態では、前記アンテナ素子が搭載されるディスプレイ装置の導電性部材をグランド層として提供することもできる。

前記導電性部材は、例えば、ディスプレイパネルに含まれる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート電極、スキャンライン又はデータラインなどの各種配線、または画素電極、共通電極などの各種電極などを含むことができる。

第１電極層１１０及び第２電極層９０は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金を含むことができる。これらは、単独であるいは２以上を組み合わせて使用することができる。例えば、低抵抗の実現のために、銀（Ａｇ）または銀合金（例えは銀−パラジウム−銅（ＡＰＣ）合金）を使用することができる。

いくつかの実施形態では、第１電極層１１０及び第２電極層９０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＴＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯｘ）のような透明導電性酸化物を含むこともできる。

いくつかの実施形態では、第１電極層１１０及び第２電極層９０は、同じ導電物質（例えば、金属及び／又は合金）を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１電極層１１０及び第２電極層９０は、異なる導電物質を含むこともできる。例えば、第１電極層１１０は、前述した金属または合金を含み、第２電極層９０は、前述した透明導電性酸化物を含むこともできる。

図３は、いくつかの例示的な実施形態によるアンテナパターンの構造を示す概略平面図である。説明を容易にするために、図３では誘電層および放射パターンの図示を省略している。

図３を参照すると、図１で説明したように、グランドパッド１４０は、前記第２方向に向かい合う突出バー１４４及び第１方向に延長する連結バー１４２によって定義されるリセス１５０を含むことができる。信号パッド１３０は、リセス１５０の入口に配置することができる。

例示的な実施形態によると、信号パッド１３０が位置する前記入口の領域を除いたリセス１５０の領域によって離隔スペース１５５（例えば、図３の点線の四角形で示す領域）が定義され得る。

グランドパッド１４０の長さ（Ｄ４）は、連結バー１４２と突出バー１４４との間の前記第１方向への最長距離と定義され得る。グランドパッド１４０の長さ（Ｄ４）は、実質的に連結バー１４２の長さ（Ｄ１）、離隔スペース１５５の長さ（Ｄ２）及び信号パッド１３０の長さ（Ｄ３）の合計と定義され得る。

一実施形態では、連結バー１４２の長さ（Ｄ１）は、約２００μｍ〜３ｍｍの範囲であってもよい。

例示的な実施形態によると、離隔スペース１５５の長さ（Ｄ２）は、信号パッド１３０の長さ（Ｄ３）よりも大きくてもよい。これにより、グランドパッド１４０による自体放射に起因した放射パターン１２０の給電、信号送受信の干渉を防止することができる。

いくつかの実施形態では、信号パッド１３０の長さ（Ｄ３）は、約５０〜７００μｍの範囲であってもよい。離隔スペース１５５の長さ（Ｄ２）は、約２００〜３ｍｍであり、好ましくは約８００μｍ〜３ｍｍの範囲であってもよい。一実施形態では、離隔スペース１５５の長さ（Ｄ２）は、信号パッド１３０の長さに対して約１．１〜６０倍、好ましくは２〜６０倍であってもよい。この場合には、グランドパッド１４０自体の放射を防止するとともに、信号パッド１３０の周辺のノイズを効果的に遮蔽または除去することができる。

信号パッド１３０との短絡を防止するために、グランドパッド１４０の突出バー１４４間の距離（Ｗ１）は、信号パッド１３０の幅（Ｗ２）よりも大きくてもよい。突出バー１４４間の距離（Ｗ１）は、離隔スペース１５５の幅（例えば、第２方向への幅）と実質的に同一であってもよい。

いくつかの実施形態では、信号パッド１３０の幅（Ｗ２）は、約１０〜５００μｍであってもよい。突出バー１４４間の距離（Ｗ１）は、約２０〜１，５００μｍであってもよい。

突出バー１４４は、グランドパッド１４０の抵抗の低減及びノイズの除去効率のために十分な幅で形成することができる。一実施形態では、突出バー１４４の幅（Ｗ３）（例えば、第２方向への幅）は、約５〜２０ｍｍの範囲であってもよい。

前述のように、例示的な実施形態によると、グランドパッド１４０の長さおよび突出バー１４４の幅を十分に増加させ、抵抗の減少によるノイズの除去効果を十分に確保することができる。また、リセスされた形状を有するグランドパッド１４０を設計することにより、信号パッド１３０の周辺を遮蔽しながら離隔スペース１５５を形成し、グランドパッド１４０による放射特性の干渉を抑制することができる。

したがって、ノイズの除去特性および放射信頼性が共に向上したアンテナ素子を実現することができる。

図４は、いくつかの例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略平面図である。

図４を参照すると、第１電極層１１０（図２参照）は、メッシュ構造を含むことができる。例示的な実施形態によると、放射パターン１２０と、伝送線路１２５と、信号パッド１３０と、グランドパッド１４０とを含むアンテナパターンは、前記メッシュ構造を含むことができる。これにより、前記アンテナ素子の透過率を向上することができる。

前記アンテナパターンの周辺には、ダミーパターン１７０を誘電層１００上に配置することができる。例示的な実施形態によると、ダミーパターン１７０は、前記アンテナパターンと実質的に同一の形のメッシュ構造を含むことができる。ダミーパターン１７０により前記アンテナパターンの周辺の電極配列を均一化し、前記メッシュ構造又はそれに含まれる電極ラインが、前記アンテナ素子が適用されるディスプレイ装置のユーザに視認されることを防止することができる。

例えば、メッシュ金属層を誘電層１００上に形成し、前記メッシュ金属層を前記アンテナパターンの枠に沿って切断して分離領域１６０を形成することができる。これにより、ダミーパターン１７０を前記アンテナパターンから電気的、物理的に離隔することができる。

図５は、いくつかの例示的な実施形態によるアンテナ素子を示す概略平面図である。図１と実質的に同一または類似の構成及び／又は構造については詳細な説明を省略する。

図５を参照すると、一対のグランドパッド１４０ａを、信号パッド１３０を間に置いて配置することができる。

例えば、図１に示すグランドパッド１４０から連結バー１４２を省略してもよい。この場合、グランドパッド１４０ａは、信号パッド１３０を間に置いて実質的に平行に物理的に分離されて延長するバーパターンを含むことができる。

これにより、離隔スペース１５５は、開放された形状を持つことができる。離隔スペース１５５の長さは、グランドパッド１４０ａの末端から前記第１方向に信号パッド１３０の末端に対応する位置までの垂直距離を示すことができる。

例えば、離隔スペース１５５の長さは、実質的に、グランドパッド１４０ａの長さから信号パッド１３０の長さを差し引いた値と定義することができる。

図６及び図７は、それぞれ比較例によるアンテナパターンの構造を示す概略平面図である。

図６を参照すると、比較例では誘電層２００上に信号パッド２３０、伝送線路２２５及び放射パターン（図示せず）を配置することができる。伝送線路２２５の末端に連結された信号パッド２３０の前記第２方向における両側部に隣接するように一対のグランドパッド２４０を配置することができる。

図６に示す比較例では、互いに独立した島（ｉｓｌａｎｄ）パターン形状の一対のグランドパッド２４０が信号パッド２３０を間に置いて配置される。この場合には、リセスされた形状のグランドパッドを有する実施例と比較して、十分なノイズ遮蔽効果を実現しにくい。

図７を参照すると、誘電層３００上に信号パッド３３０、伝送線路３２５、放射パターン（図示せず）及びグランドパッド３４０を配置することができる。グランドパッド３４０は、信号パッド３３０が挿入されるリセスを含むことができる。

図７に示す比較例では、信号パッド３３０は、グランドパッド３４０の連結バー３４２に過度に隣接して配置される。この場合には、信号パッド３３０の長さ（Ｌ２）は、信号パッド３３０と連結バー３４２との間の距離（Ｌ１）よりも小さい可能性がある。

図７の比較例の場合には、十分な離隔スペースが確保されないことにより、グランドパッド３４０自体の放射による信号パッド３３０及び放射パターンでの給電、放射特性が干渉されることがある。これにより、アンテナ素子の全体的なゲイン（ｇａｉｎ）及び信号効率が低下することがある。

これに対して、図１〜５で説明した例示的な実施形態によると、離隔スペースが十分に確保された状態で（例えば、離隔スペースの長さが信号パッドの長さよりも大きくなるように）、グランドパッドの長さ又は面積を増加させることができる。これにより、放射パターン及び信号パッドでの信頼性を損なうことなく、ノイズの除去効率を向上させることができる。

図８は、例示的な実施形態によるディスプレイ装置を説明するための概略平面図である。例えば、図８は、ディスプレイ装置のウインドウを含む外部形状を示している。

図８を参照すると、ディスプレイ装置４００は、表示領域４１０及び周辺領域４２０を含むことができる。周辺領域４２０は、例えば、表示領域４１０の両側部及び／又は両端部に配置することができる。

いくつかの実施形態では、前述したアンテナ素子は、ディスプレイ装置４００の周辺領域４２０にフィルムまたはパッチの形で挿入することができる。いくつかの実施形態では、前記アンテナ素子の放射パターン１２０及び第２電極層９０は、表示領域４１０と少なくとも部分的に重畳するように配置することができる。

周辺領域４２０は、例えば、画像表示装置の遮光部またはベゼル部に相当し得る。周辺領域４２０内には、前記アンテナ素子の駆動特性および放射特性を調節し、給電信号を供給するための集積回路（ＩＣ）チップを配置することができる。

いくつかの実施形態では、前記ＩＣチップは、前記アンテナ素子の信号パッド１３０を介して給電信号を供給することができる。この場合には、信号パッド１３０を周辺領域４２０に隣接して配置することにより、信号の送受信経路を短縮して信号損失を抑制することができる。

図９は、実施例および比較例によるアンテナパターンの信号性能を測定したグラフである。

具体的には、実施例１では、図３に示すデザインのアンテナパターンを使用して信号性能を測定した。比較例１では、図６に示すデザインのアンテナパターンを使用して信号性能を測定した。比較例２では、図７に示すデザインのアンテナパターンを使用して信号性能を測定した。

実施例１
ＣＯＰ誘電層上に銅を含むアンテナパターンを形成した。実施例１でのアンテナパターンのサイズは以下の通りである（図３を参照）。
信号パッド１３０の長さ（Ｄ３）：０．７ｍｍ
信号パッド１３０の幅（Ｗ２）：１０μｍ／５０μｍ／１００μｍ／２００μｍ
伝送線路１２５の長さ：２ｍｍ
グランドパッドのパターン幅（Ｗ１）：１．１ｍｍ
グランドパッドのパターン幅（Ｗ３）：１０ｍｍ
離隔スペースの長さ（Ｄ２）：９８０μｍ

比較例１
実施例１と同様な誘電層上に銅を含むアンテナパターンを形成した（図５を参照）。
実施例１と具体的に同一のサイズの信号パッド２３０の第２方向における両側部に１００μｍ×５０μｍのグランドパッドを配置した。

比較例２
離隔スペースの長さが２０μｍである点を除いて実施例１と同様であるアンテナパターンを図６に示すように形成した。
図８に示すように、信号パッドの幅を増加させながら（１０μｍ／５０μｍ／１００μｍ／２００μｍ）、アンテナパターンの信号性能（ｄＢ）を測定した。
具体的には、ネットワーク・アナライザ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ）に含まれた第１ポートと第２ポートをそれぞれ連結し、線路損失をＳパラメータ（Ｓ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を用いてＳ２１の値で測定した。
例えば、１００％の入力で出力５０％以上を確保するためのＳ２１は、以下の数式により約−３ｄＢに設定することができる。

［数１］
Ｓ２１（ｄＢ）＝１０ ＊ Ｌｏｇ（出力強度／入力強度）

比較例１と比較して、リセスされたグランドパッドを採用している比較例２で信号性能が小幅に増加し、実施例１のように離隔スペースの長さが増加するにつれて顕著に信号性能が増加した。

比較例１
実施例１と同様な誘電層上に銅を含むアンテナパターンを形成した（図６を参照）。
実施例１と具体的に同一のサイズの信号パッド２３０の第２方向における両側部に１００μｍ×５０μｍのグランドパッドを配置した。

比較例２
離隔スペースの長さが２０μｍである点を除いて実施例１と同様であるアンテナパターンを図７に示すように形成した。
図９に示すように、信号パッドの幅を増加させながら（１０μｍ／５０μｍ／１００μｍ／２００μｍ）、アンテナパターンの信号性能（ｄＢ）を測定した。
具体的には、ネットワーク・アナライザ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ）に含まれた第１ポートと第２ポートをそれぞれ連結し、線路損失をＳパラメータ（Ｓ−Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を用いてＳ２１の値で測定した。
例えば、１００％の入力で出力５０％以上を確保するためのＳ２１は、以下の数式により約−３ｄＢに設定することができる。

Claims (16)

1. 誘電層と、
   前記誘電層の上面上に配置される放射パターンと、
   前記放射パターンと電気的に連結される信号パッドと、
   前記信号パッドと離隔して配置され、前記信号パッドの長さよりも大きい長さを有する離隔スペースを形成するグランドパッドとを含む、アンテナ素子。
2. 前記グランドパッドは、
   前記アンテナ素子の長さ方向に延長し、前記アンテナ素子の幅方向に向かい合う一対の突出バーと、
   前記幅方向に延長し、前記突出バーを連結する連結バーとを含む、請求項１に記載のアンテナ素子。
3. 前記連結バーは、前記突出バーの一端部と連結されてリセスを定義し、
   前記信号パッドは、前記リセスの入口に配置される、請求項２に記載のアンテナ素子。
4. 前記リセスにおける前記信号パッドが配置された前記入口を除く領域により前記離隔スペースが定義される、請求項３に記載のアンテナ素子。
5. 前記離隔スペースの幅は、前記突出バー間の距離と同じである、請求項４に記載のアンテナ素子。
6. 前記放射パターンと前記信号パッドを連結する伝送線路をさらに含む、請求項３に記載のアンテナ素子。
7. 前記信号パッドのみが前記リセスの入口に挿入され、前記伝送線路は、前記リセスの外部に配置される、請求項６に記載のアンテナ素子。
8. 前記放射パターン、前記伝送線路、前記信号パッド及び前記グランドパッドは、前記誘電層の上面上で同一レベルに配置される、請求項６に記載のアンテナ素子。
9. 前記誘電層の底面上に配置される下部グランド層をさらに含む、請求項８に記載のアンテナ素子。
10. 前記グランドパッドは、前記信号パッドを間に置いて互いに離隔して延長する一対のバーパターンを含む、請求項１に記載のアンテナ素子。
11. 前記離隔スペースの長さは、前記バーパターンの長さから前記信号パッドの長さを差し引いた値を持つ、請求項１０に記載のアンテナ素子。
12. 前記離隔スペースの長さは、前記信号パッドの長さの２〜３００倍である、請求項１に記載のアンテナ素子。
13. 前記信号パッドの長さは５０〜７００μｍであり、前記離隔スペースの長さは２００μｍ〜３ｍｍである、請求項１２に記載のアンテナ素子。
14. 前記放射パターンは、メッシュ構造を含む、請求項１に記載のアンテナ素子。
15. 前記放射パターンの周辺に配列され、前記放射パターンのメッシュ構造と同じ形のメッシュ構造を含むダミーパターンをさらに含む、請求項１４に記載のアンテナ素子。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアンテナ素子を含む、ディスプレイ装置。

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