JP2022518481A - アンテナ構造体及びそれを含むディスプレイ装置 - Google Patents

アンテナ構造体及びそれを含むディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

本発明の実施形態のアンテナ構造体は、誘電層と、誘電層上に配置された放射パターンと、誘電層上で放射パターンに電気的に接続される信号パッドとを含む。信号パッドは、外部回路構造物と接合されるボンディング領域と、ボンディング領域と隣接するマージン領域とを含む。マージン領域によって、インピーダンスミスマッチを防止し、放射効率を向上することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、アンテナ構造体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、電極及び誘電層を含むアンテナ構造体、並びに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。
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化、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、限られたスペースの中で、高周波、広帯域信号の送受信を同時に実現することは容易ではない。
このため、前記薄型ディスプレイ装置にフィルムまたはパッチの形で挿入され、薄型構造にもかかわらず、放射特性の信頼性が確保されるアンテナの開発が求められる。
例えば、駆動集積回路(IC)チップからアンテナに給電が行われるとき、アンテナに含まれているパッド及び外部回路構造または回路配線間の接触抵抗によって、アンテナのインピーダンスミスマッチが発生し、アンテナの放射効率が低下することがある。
例えば、韓国特許公開第2013-0095451号では、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、前述の問題に対しては解決策を提供していない。
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構造体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構造体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、前記誘電層上に配置された放射パターンと、前記誘電層上で前記放射パターンと電気的に接続され、外部回路構造物と接合されるボンディング領域、及び前記ボンディング領域と隣接するマージン領域を含む信号パッドとを含む、アンテナ構造体。
2.前記項目1において、前記外部回路構造物は、給電配線を含むフレキシブル回路基板、および導電性仲介構造物を含み、
前記導電性仲介構造物は、前記信号パッドの前記ボンディング領域上に接合され、前記フレキシブル回路基板の前記給電配線は、前記導電性仲介構造物を介して前記信号パッドと電気的に接続される、アンテナ構造体。
3.前記項目2において、前記マージン領域は、前記導電性仲介構造物と直接接触していない、アンテナ構造体。
4.前記項目2において、前記フレキシブル回路基板上に配置され、前記給電配線を介して前記放射パターンに電力を供給する駆動集積回路チップをさらに含む、アンテナ構造体。
5.前記項目4において、20~30GHzの周波数で駆動され、前記駆動集積回路チップによって40~70Ωの範囲に対応する電力が前記放射パターンに供給される、アンテナ構造体。
6.前記項目1において、前記信号パッドにおいて、前記ボンディング領域に対する前記マージン領域の面積比は、0.5~1.8である、アンテナ構造体。
7.前記項目1において、前記信号パッドにおいて、前記ボンディング領域に対する前記マージン領域の面積比は、0.7~1.4である、アンテナ構造体。
8.前記項目1において、前記放射パターンと前記信号パッドを接続させる伝送線路をさらに含む、アンテナ構造体。
9.前記項目8において、前記信号パッドにおける前記ボンディング領域が前記伝送線路と直接接続される、アンテナ構造体。
10.前記項目8において、前記信号パッドにおける前記マージン領域が前記伝送線路と直接接続される、アンテナ構造体。
11.前記項目1において、前記マージン領域は、前記ボンディング領域よりも大きい幅を有する、アンテナ構造体。
12.前記項目1において、前記マージン領域は、長さ方向に延長し、前記ボンディング領域と接する第1部分と、前記第1部分の末端から幅方向に拡張された第2部分とを含む、アンテナ構造体。
13.前記項目1において、前記誘電層上で前記信号パッドを挟んで前記信号パッドと離隔して配置された一対のグランドパッドをさらに含む、アンテナ構造体。
14.前記項目13において、前記グランドパッドは、前記ボンディング領域及び前記マージン領域のすべてを包括する長さを有する、アンテナ構造体。
15.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み、前記信号パッドは中身が詰まった(solid)構造を有する、アンテナ構造体。
16.前記項目1において、前記誘電層上で前記放射パターンの周辺に配置されるダミーメッシュパターンをさらに含む、アンテナ構造体。
17.前記項目1~16のいずれか一項に記載のアンテナ構造体を含む、ディスプレイ装置。
本発明の実施形態に係るアンテナ構造体において、放射パターンに電気的に接続されている信号パッドは、外部回路構造物と接合されるボンディング領域と、前記外部回路構造物と直接接合されないマージン領域とを含むことができる。信号パッドと異なる物質を含む前記外部回路構造物との接合領域を部分的に割り当て、前記マージン領域によって信号パッドの自由領域または追加領域を割り当てることにより、信号パッドによってインピーダンスを所望の範囲に維持することができる。
また、前記ボンディング領域の面積を制限することにより、前記外部回路構造物に向かう放射の量を抑制することができ、前記マージン領域によって前記放射パターンに供給される電力または電波の量を増加させることができる。
いくつかの実施形態では、前記アンテナ電極層の少なくとも一部をメッシュ構造に形成し、アンテナ構造体の透過率を向上させることができる。例えば、前記アンテナ構造体は、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。
図1は、例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。 図2は、例示的な実施形態に係るアンテナ構造体を示す概略断面図である。 図3は、いくつかの例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。 図4は、いくつかの例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。 図5は、いくつかの例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。 図6は、いくつかの例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。 図7は、例示的な実施形態に係るディスプレイ装置を示す概略平面図である。 図8は、例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のマージン領域の長さの変化によるSパラメータ及びゲイン量の変化を示すグラフである。
本発明の実施形態は、誘電層と、放射パターンおよび信号パッドを含むアンテナ電極層とを含み、前記信号パッドは、ボンディング領域およびマージン領域を含むことにより、放射効率が向上したアンテナ構造体を提供する。前記アンテナ構造体は、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。前記アンテナ構造体は、例えば、高周波または超高周波の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、前記アンテナ構造体を含むディスプレイ装置を提供する。
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。
以下では、例えば、誘電層110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方向と定義する。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110の上面に対して垂直な方向は、第3方向と定義される。例えば、前記第1方向は前記アンテナ構造体の長さ方向、前記第2方向は前記アンテナ構造体の幅方向、前記第3方向は前記アンテナ構造体の厚さ方向に相当し得る。
図1は、例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。
図1を参照すると、アンテナ構造体は、誘電層110と、誘電層110上に配置されたアンテナ電極層とを含むことができる。前記アンテナ電極層は、放射パターン122と、放射パターン122に電気的に接続された信号パッド130とを含むことができる。放射パターン122と信号パッド130は、伝送線路124を介して互いに電気的に接続することができる。
誘電層110は、例えば透明樹脂物質を含むことができる。例えば、誘電層110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用いることができる。
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110として活用することもできる。いくつかの実施形態では、さらに、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110に含まれ得る。
いくつかの実施形態において、誘電層110は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、ガラスなどの無機絶縁物質を含むことができる。
一実施形態において、誘電層110は実質的に単層で提供され得る。一実施形態において、誘電層110は少なくとも2層以上の複層構造を含むこともできる。
誘電層110によって、前記アンテナ電極層及び/又はアンテナグランド層140(図2を参照)の間で静電容量(capacitance)またはインダクタンス(inductance)が形成され、前記アンテナ構造体が駆動又はセンシングできる周波数帯域を調整することができる。いくつかの実施形態において、誘電層110の誘電率は約1.5~12の範囲に調節することができる。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。
前述のように、前記アンテナ電極層は、放射パターン122および信号パッド130を含み、放射パターン122と信号パッド130は、伝送線路124を介して電気的に接続することができる。
例えば、伝送線路124は、放射パターン122の中央部から分岐して信号パッド130と接続することができる。一実施形態では、伝送線路124は、放射パターン122と実質的に一体に接続され、単一の部材として提供され得る。一実施形態では、伝送線路124は、信号パッド130とも実質的に一体に接続され、単一の部材として提供され得る。
信号パッド130は、外部回路構造物から放射パターン122に電力の供給を受けて伝達することができる。例示的な実施形態によると、信号パッド130は、ボンディング領域132と、マージン領域134とを含むことができる。
ボンディング領域132は、前記外部回路構造物と直接に接合またはボンディングされる領域であってもよい。例えば、前記外部回路構造物は、図2及び図3を参照して後述するように、フレキシブル回路基板(FPCB)200と、導電性仲介構造物150とを含むことができる。
マージン領域134は、前記外部回路構造物と直接に接合またはボンディングされない領域であってもよい。マージン領域134は、信号パッド130におけるボンディング領域132を除いた残りの部分を含むことができる。
例えば、約20GHz~30GHzの範囲の高周波の通信時、駆動ICチップ280(図2を参照)によって信号反射のない共振のために、抵抗またはインピーダンスを約40~70Ω、好ましくは約50~60Ω、より好ましくは約50Ωの近傍でセットすることができる。
前記外部回路構造物に含まれた導電パターンは、信号パッド130とは異なる導電性物質を含むことができる。この場合には、信号パッド130との接触抵抗により、アンテナ電極層によってセットされた前記インピーダンス値が変更または妨害され、インピーダンスミスマッチが発生することがある。また、放射パターン122への給電または放射伝達の効率のために信号パッド130の面積を広げると、前記インピーダンスミスマッチが深刻化することがある。
これに対して、例示的な実施形態によると、信号パッド130に外部回路構造物との接合のためのボンディング領域132を部分的に割り当て、マージン領域134を別途に割り当てることができる。これにより、マージン領域134によって所望のインピーダンスを維持しながら、ボンディング領域132で引き起こされ得るインピーダンスミスマッチを抑制又は緩衝することができる。
また、マージン領域134によって放射パターン122に向かう放射および給電量を十分に確保することができる。これにより、信号パッド130の面積を増加させても、インピーダンスミスマッチを抑制しつつ、十分な放射効率およびアンテナゲイン(gain)の特性を実現することができる。
図1に示すように、信号パッド130では、ボンディング領域132を伝送線路124と近接して配置することができる。この場合には、前記外部回路構造物と放射パターン122との間の信号伝達経路を短縮することができる。例えば、信号パッド130の第1方向への前端部はボンディング領域132に相当し、後端部はマージン領域134に相当し得る。
いくつかの実施形態では、マージン領域134のボンディング領域132に対する面積比は、約0.5~1.8の範囲であってもよい。前記範囲内では、外部回路構造物からの給電効率を劣化させることなく、マージン領域134によるゲイン量の向上およびインピーダンスミスマッチの抑制によるノイズの低減効果を効率よく実現できる。
好ましくは、マージン領域134のボンディング領域132に対する面積比は、約0.7~1.4の範囲であってもよい。より好ましくは、マージン領域134のボンディング領域132に対する面積比は、約0.9~1.4の範囲であってもよい。
アンテナ電極層は、グランドパッド135をさらに含むことができる。グランドパッド135は、信号パッド130の周辺で信号パッド130と電気的、物理的に分離されるように配置することができる。例えば、一対のグランドパッド135を、信号パッド130を挟んで前記第2方向に互いに向かい合うように配置することができる。
グランドパッド135は、前記アンテナ電極層と同じ層または同じレベル(例えば、誘電層110の上面)上に配置することができる。この場合には、前記アンテナ構造体によって水平放射特性を実現することができる。図2を参照して後述するように、前記アンテナ構造体は、誘電層110の底面上にアンテナグランド層140をさらに含むことができる。この場合には、前記アンテナ構造体によって垂直放射特性を実現することができる。
図1に示すように、グランドパッド135の長さ(第1方向への長さ)は、ボンディング領域132とマージン領域134のすべてを包括することができる。例えば、グランドパッド135の長さは、信号パッド130の全長以上であってもよい。
前記アンテナ電極層は、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)、カルシウム(Ca)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用いることができる。例えば、低抵抗の実現のために、銀(Ag)または銀合金(例えば、銀-パラジウム-銅(APC)合金)を用いることができる。
いくつかの実施形態において、前記アンテナ電極層は、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)のような透明金属酸化物を含むこともできる。いくつかの実施形態では、前記アンテナ電極層は、透明金属酸化物層および金属層の複層構造を含むことができる。例えば、前記アンテナ電極層は、第1透明金属酸化物-金属層-第2透明金属酸化物層の3層構造を有することができる。この場合には、前記金属層によって導電性および柔軟性が向上でき、前記透明金属酸化物層によって透明性及び化学的安定性が向上できる。
いくつかの実施形態では、放射パターン122はメッシュ構造を含むことができる。この場合には、放射パターン122の透過率が向上し、前記アンテナ構造体がディスプレイ装置に実装される場合に放射パターン122がユーザに視認されることを抑制することができる。一実施形態では、伝送線路124もまた、放射パターン122と共にパターニングされ、メッシュ構造を含むことができる。
いくつかの実施形態では、信号パッド130は、中身が詰まった(solid)構造を有することができる。これにより、ボンディング領域132と前記外部回路構造物との接触抵抗を低減し、マージン領域134による放射パターン122への電波、電力の伝達効率を増加させることができる。一実施形態では、グランドパッド135もまた、ノイズの吸収効率のために中身が詰まった構造を有することができる。
図2は、例示的な実施形態に係るアンテナ構造体を示す概略断面図である。
図2を参照すると、前記アンテナ構造体は、フィルムアンテナ100と、フレキシブル回路基板(FPCB)200とを含むことができる。前記アンテナ構造体は、フレキシブル回路基板200を介してフィルムアンテナ100と電気的に接続される駆動集積回路(IC)チップ280をさらに含むことができる。
フィルムアンテナ100は、図1で説明したように、誘電層110と、誘電層110の上面上に配置されるアンテナ電極層とを含むことができる。前記アンテナ電極層は、放射パターン122と、伝送線路124と、信号パッド130とを含む。信号パッド130は、ボンディング領域132と、マージン領域134とを含むことができる。信号パッド130の周辺には、信号パッド130と離隔しているグランドパッド135をさらに配置することができる。
いくつかの実施形態では、誘電層110の底面上にはアンテナグランド層140を形成することができる。アンテナグランド層140は、平面方向において、前記アンテナ電極層と全体的に重畳するように配置することができる。
一実施形態では、前記アンテナ構造体が実装されるディスプレイ装置またはディスプレイパネルの導電性部材がアンテナグランド層140で提供され得る。例えば、前記導電性部材は、薄膜トランジスタ(TFT)アレイパネルに含まれるゲート電極、ソース/ドレイン電極、画素電極、共通電極、データライン、スキャンラインなどの電極または配線を含むことができる。
フレキシブル回路基板200は、フィルムアンテナ100と電気的に接続されるように前記アンテナ電極層上に配置することができる。フレキシブル回路基板200は、コア層210と、給電配線220と、給電グランド230とを含むことができる。コア層210の上面及び下面上には、それぞれ、配線を保護するために上部カバーレイ(coverlay)フィルム250及び下部カバーレイフィルム240を形成することができる。
コア層210は、例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、シクロオレフィンポリマー(COP)、液晶ポリマー(LCP)などの柔軟性を有する樹脂物質を含むことができる。
給電配線220は、例えば、コア層210の底面上に配置することができる。給電配線220は、駆動集積回路(IC)チップ280から前記アンテナ電極層または放射パターン122に電力を分配する配線で提供され得る。
例示的な実施形態によると、給電配線220は、導電性仲介構造物150を介して前記アンテナ電極層の信号パッド130と電気的に接続することができる。
導電性仲介構造物150は、例えば、異方性の導電フィルム(ACF)から製造できる。この場合、導電性仲介構造物150は、樹脂層内に分散された導電性粒子(例えば、銀粒子、銅粒子、カーボン粒子など)を含むことができる。
図1で説明したように、導電性仲介構造物150は、信号パッド130に含まれたボンディング領域132と選択的に接合または接触する。信号パッド130のマージン領域134は、導電性仲介構造物150と接合されない領域として残留することができる。
導電性仲介構造物150は、前述のように、樹脂物質および導電性粒子のような信号パッド130に含まれた物質とは異なる物質を含むことができる。このため、アンテナ電極層でインピーダンスミスマッチが引き起こされることがある。しかし、導電性仲介構造物150と接合されないマージン領域134を割り当てることにより、前記インピーダンスミスマッチを緩和または抑制することができる。
例えば、下部カバーレイフィルム240を部分的に切断または除去することにより、ボンディング領域132に対応するサイズの給電配線220の部分を露出させることができる。露出した給電配線220の部分とボンディング領域132を互いに導電性仲介構造物150を介して加圧ボンディングすることができる。
いくつかの実施形態では、マージン領域134上には、下部カバーレイフィルム240を配置することができる。いくつかの実施形態において、マージン領域134は、フレキシブル回路基板200と導電性仲介構造物150との接合工程において、整列マージンをさらに提供することができる。これにより、ボンディング領域132上でのミスアラインの発生時、マージン領域134によって追加のボンディングマージンを提供することができる。
コア層210の上面上には給電グランド230を配置することができる。給電グランド230は、ライン形状またはプレート形状を有することができる。給電グランド230は、給電配線220から発生するノイズまたは自体放射を遮蔽または抑制するバリアとして機能することができる。
給電配線220および給電グランド230は、アンテナ電極層で説明した金属及び/又は合金を含むことができる。
いくつかの実施形態では、給電グランド230は、コア層210を貫通するグランドコンタクト(図示せず)を介して前記アンテナ電極層のグランドパッド135(図1参照)と電気的に接続することができる。
フレキシブル回路基板200上には駆動ICチップ280を配置することができる。駆動ICチップ280から給電配線220を介して前記アンテナ電極層に電力を供給することができる。例えば、フレキシブル回路基板200内には、駆動ICチップ280と給電配線220を電気的に接続させる回路またはコンタクトをさらに含むことができる。
図3~図6は、いくつかの例示的な実施形態に係るアンテナ構造体のアンテナ電極層を示す概略平面図である。図1と実質的に同一または相当の構造・構成については、詳細な説明を省略する。
図3を参照すると、信号パッド130では、マージン領域134を伝送線路124に、より近接して配置することができる。例えば前記第1方向に沿って、信号パッド130の前端部はマージン領域134で提供し、信号パッド130の後端部はボンディング領域132に割り当てることができる。この場合には、マージン領域134を伝送線路124と直接接続することができる。
図3の実施形態では、マージン領域134をボンディング領域132と伝送線路124との間に配置することにより、放射パターン122に電波または電力が供給される前にインピーダンスミスマッチを解消することができ、放射パターン122への電波または電力の指向性を向上させることができる。
図4を参照すると、マージン領域134aは、ボンディング領域132よりも広い幅(例えば、第2方向への幅)を有することができる。この場合には、ボンディング領域132へのフレキシブル回路基板200または導電性仲介構造物150のミスアラインの発生時、マージン領域134aによる追加の整列マージンをより効果的に提供することができる。
また、相対的にマージン領域134aの長さを減少させ、信号パッド130の占有面積を減らすことができる。
図5を参照すると、マージン領域136は、幅方向(例えば、第2方向)への拡張部を含むことができる。
例えば、マージン領域136は、長さ方向(例えば、第1方向)に延長し、ボンディング領域132と接する第1部分136aと、第1部分136aの末端部から前記幅方向に拡張する第2部分136bとを含むことができる。
ボンディング領域132と実質的に類似した形状を有する第1部分136aにより、インピーダンスミスマッチを緩和または抑制し、第2部分136bにより、信号パッド130の抵抗をより減少させ、放射パターン122への電波または電力の供給効率を向上させることができる。
図6を参照すると、放射パターン122がメッシュ構造を含む場合には、放射パターン122の周辺にダミーメッシュパターン126を配置することができる。図1で説明したように、放射パターン122が前記メッシュ構造を含むことにより、フィルムアンテナ100またはアンテナ構造体の透過率が向上できる。
放射パターン122の周辺には、ダミーメッシュパターン126を配置することにより、放射パターン122の周辺の電極配列を均一化して、前記メッシュ構造またはそれに含まれた電極ラインがディスプレイ装置のユーザに視認されることを防止できる。
例えば、メッシュ金属層が誘電層110上に形成され、前記メッシュ金属層が所定の分離領域129に沿って切断され、ダミーメッシュパターン126を放射パターン122、伝送線路124などから電気的、物理的に隔離させることができる。
図6に示すように、伝送線路124もまたメッシュ構造を含む場合には、ダミーメッシュパターン126は、伝送線路124の周辺にも拡張できる。一実施形態では、信号パッド130及び/又はグランドパッド135もまたメッシュ構造を含むことができる。この場合、ダミーメッシュパターン126は、信号パッド130及び/又はグランドパッド135の周辺にも拡張できる。
図7は、例示的な実施形態に係るディスプレイ装置を示す概略平面図である。例えば、図7は、ディスプレイ装置のウィンドウを含む外部形状を示している。
図7を参照すると、ディスプレイ装置300は、表示領域310及び周辺領域320を含むことができる。周辺領域320は、例えば、表示領域310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において、前述したアンテナ構造体に含まれるフィルムアンテナ100は、ディスプレイ装置300の周辺領域320に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において、フィルムアンテナ100の信号パッド130及びグランドパッド135は、ディスプレイ装置300の周辺領域320に対応するように配置することができる。
周辺領域320は、例えば、画像表示装置の遮光部又はベゼル部に相当し得る。例示的な実施形態によると、前記アンテナ構造体のフレキシブル回路基板200は、周辺領域320に配置され、ディスプレイ装置300の表示領域310での画像劣化を防止することができる。
また、周辺領域320には、フレキシブル回路基板200上で駆動ICチップ280を併せて配置することができる。前記フィルムアンテナのパッド130,135を周辺領域320内でフレキシブル回路基板200及び駆動ICチップ280と隣接するように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。
フィルムアンテナ100の放射パターン122は、表示領域310と少なくとも部分的に重畳していてもよい。例えば、図6に示すようにメッシュ構造を利用して、放射パターン122がユーザに視認されることを低減することができる。
以下、本発明の理解を助けるために好適な実験例を提示するが、これらの実験例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実験例に対し、本発明の範疇および技術思想の範囲内で種々の変更および修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形および修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
実験例:マージン領域の長さ・面積の変化によるS11の測定
ポリイミドの誘電層上に、銀-パラジウム-銅合金(APC)を含み、ボンディング幅が250mmの信号パッドを形成した。信号パッドにおけるボンディング領域の長さを650mmに固定し、ボンディング領域上にACF層を形成し、フレキシブル回路基板の銅給電配線を露出させて互いにボンディングさせた。ACF層が接触していないマージン領域の長さを増加させながら、前記フレキシブル回路基板-信号パッドの接続構造に対して、50Ωのインピーダンスでネットワーク・アナライザ(Network analyzer)を用いて約28.5GHzの周波数でSパラメータ(S11)及びゲイン(gain)量を抽出した。シミュレーション結果は、図8にグラフで示す。
図8を参照すると、マージン領域の長さが増加するにつれて(マージン領域の面積比の上昇)、ゲイン量は増加し、S11の値は減少(即ち、放射効率が増加)した。より具体的には、信号パッドの長さが約950mm(マージン領域の長さ:300mm、マージン領域のボンディング領域に対する面積比:約0.46)のときからゲイン量の増大およびS11の値の減少が始まり、面積比が約0.5を超えるにつれて、ゲイン量の増大およびS11の値の減少が明確に観察された。ただし、マージン領域の長さ(マージン領域のボンディング領域に対する面積比)が増加しすぎる場合は、再びゲイン量が減少し、S11の値が上昇することを確認した。

Claims (17)

  1. 誘電層と、
    前記誘電層上に配置された放射パターンと、
    前記誘電層上で前記放射パターンと電気的に接続され、外部回路構造物と接合されるボンディング領域、及び前記ボンディング領域と隣接するマージン領域を含む信号パッドとを含む、アンテナ構造体。
  2. 前記外部回路構造物は、給電配線を含むフレキシブル回路基板、および導電性仲介構造物を含み、
    前記導電性仲介構造物は、前記信号パッドの前記ボンディング領域上に接合され、前記フレキシブル回路基板の前記給電配線は、前記導電性仲介構造物を介して前記信号パッドと電気的に接続される、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  3. 前記マージン領域は、前記導電性仲介構造物と直接接触していない、請求項2に記載のアンテナ構造体。
  4. 前記フレキシブル回路基板上に配置され、前記給電配線を介して前記放射パターンに電力を供給する駆動集積回路チップをさらに含む、請求項2に記載のアンテナ構造体。
  5. 20~30GHzの周波数で駆動され、前記駆動集積回路チップによって40~70Ωの範囲に対応する電力が前記放射パターンに供給される、請求項4に記載のアンテナ構造体。
  6. 前記信号パッドにおいて、前記ボンディング領域に対する前記マージン領域の面積比は、0.5~1.8である、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  7. 前記信号パッドにおいて、前記ボンディング領域に対する前記マージン領域の面積比は、0.7~1.4である、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  8. 前記放射パターンと前記信号パッドを接続させる伝送線路をさらに含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  9. 前記信号パッドにおいて、前記ボンディング領域が前記伝送線路と直接接続される、請求項8に記載のアンテナ構造体。
  10. 前記信号パッドにおいて、前記マージン領域が前記伝送線路と直接接続される、請求項8に記載のアンテナ構造体。
  11. 前記マージン領域は、前記ボンディング領域よりも大きい幅を有する、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  12. 前記マージン領域は、長さ方向に延長し、前記ボンディング領域と接する第1部分と、前記第1部分の末端から幅方向に拡張された第2部分とを含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  13. 前記誘電層上で前記信号パッドを挟んで前記信号パッドと離隔して配置された一対のグランドパッドをさらに含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  14. 前記グランドパッドは、前記ボンディング領域及び前記マージン領域のすべてを包括する長さを有する、請求項13に記載のアンテナ構造体。
  15. 前記放射パターンはメッシュ構造を含み、前記信号パッドは中身が詰まった(solid)構造を有する、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  16. 前記誘電層上で前記放射パターンの周辺に配置されるダミーメッシュパターンをさらに含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
  17. 請求項1に記載のアンテナ構造体を含む、ディスプレイ装置。
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