KR102204410B1 - 안테나 적층체 - Google Patents

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KR102204410B1
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최병진
박동필
이재현
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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 적층체는 안테나 기재층, 안테나 기재층의 상면 상에 배치되며 방사 패턴 및 패드부를 포함하는 안테나 패턴층 및 안테나 기재층의 저면 상에 배치되고 패드부와 평면상에서 중첩된 접지 소자를 포함하는 표시 패널을 포함한다. 패드부가 신호 방사에 활용되어 신호 송수신 특성이 개선될 수 있다.

Description

안테나 적층체{ANTENNA STACK STRUCTURE}
본 발명은 안테나 적층체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 패턴층 및 그라운드를 포함하는 안테나 적층체에 관한 것이다.
최근 이동통신 기술이 발전하면서, 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 스마트폰 등의 디스플레이 장치, 차량, 건축물 등 다양한 대상 구조물에 적용되고 있다.
상기 디스플레이 장치 내부에는 편광판과 같은 광학 구조물 및 각종 센서 구조물이 함께 포함될 수 있다. 따라서, 안테나를 디스플레이 장치 내부에 포함시키는 경우, 상기 광학 구조물 및 상기 센서 구조물과의 간섭을 일으키지 않도록 상기 안테나를 배치, 설계할 필요가 있다.
또한, 상기 광학 구조물 및 상기 센서 구조물에 의해 상기 안테나가 실장될 수 있는 공간이 제약될 수 있다. 안테나 삽입을 위해 추가적인 막, 구조를 형성하는 경우 디스플레이 장치의 전체 두께, 부피를 증가시킬 수 있다.
따라서, 제한된 공간 안에서 안테나의 충분한 방사 특성, 게인 특성을 확보하기 위한 안테나 설계가 필요하다.
예를 들면, 한국공개특허 제2013-0113222호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 디스플레이 장치 내에서 광학 특성 및 방사 특성을 함께 고려한 안테나 설계를 충분히 개시하고 있지 않다.
한국공개특허공보 제2013-0113222호
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성을 갖는 안테나 적층체를 제공하는 것이다.
1. 안테나 기재층; 상기 안테나 기재층의 상면 상에 배치되며 방사 패턴 및 패드부를 포함하는 안테나 패턴층; 및 상기 안테나 기재층의 저면 상에 배치되고 상기 패드부와 평면상에서 중첩된 접지 소자를 포함하는 표시 패널을 포함하는, 안테나 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 표시 패널은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하며, 상기 접지 소자는 상기 비표시 영역 내에 배치되는, 안테나 적층체.
3. 위 1에 있어서, 상기 표시 패널은 표시 영역 내에 배치된 TFT 전극 및 표시 소자를 포함하는, 안테나 적층체.
4. 위 3에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 TFT 전극은 비표시 영역으로 연장되며, 상기 TFT 전극의 연장된 부분은 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
5. 위 3에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 TFT 전극과 연결되며 비표시 영역 내에 배치되는 버스바를 포함하며, 상기 버스바는 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
6. 위 3에 있어서, 상기 표시 패널은 비표시 영역 내에서 상기 표시 소자와 동일 층에 형성된 접지 구조물을 포함하며, 상기 접지 구조물은 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
7. 위 3에 있어서, 상기 표시 소자는 상기 안테나 패턴층의 그라운드로 제공되는, 안테나 적층체.
8. 위 1에 있어서, 상기 안테나 기재층은 유리 또는 광학 필름을 포함하는, 안테나 적층체.
9. 위 8에 있어서, 상기 광학 필름은 편광판을 포함하는, 안테나 적층체.
10. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴층의 상면 상에 배치된 커버 윈도우를 더 포함하는, 안테나 적층체.
11. 위 10에 있어서, 상기 커버 윈도우와 상기 안테나 패턴층 사이에 개재된 편광판을 더 포함하는, 안테나 적층체.
12. 위 1에 있어서, 상기 표시 패널의 상면 상에 배치된 터치 센싱 구조체를 더 포함하는, 안테나 적층체.
13. 위 1에 있어서, 상기 패드부는 상기 방사 패턴과 연결된 신호 패드 및 상기 신호 패드 주변에 형성된 그라운드 패드를 포함하는, 안테나 적층체.
14. 위 1에 있어서, 상기 방사 패턴은 메쉬 구조를 갖는, 안테나 적층체.
15. 위 14에 있어서, 상기 안테나 패턴층은 상기 방사 패턴 주변에 배열된 더미 메쉬 패턴을 더 포함하는, 안테나 적층체.
본 발명의 실시예들에 따른 안테나 적층체는 안테나의 패드부와 평면 상에서 중첩된 접지 소자를 포함하는 표시 패널을 포함한다. 패드부가 공진주파수를 매칭시키고 임피던스를 최적화시키는데 활용될 수 있다. 따라서, 안테나의 게인 및 방사 패턴이 개선될 수 있다.
표시 패널의 전극층이 방사 그라운드로 제공될 수 있으며, 표시 패널과 일체화된 안테나 적층체가 제공될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 패턴층의 패드부와 표시 패널의 접지 소자가 평면상에서 중첩된 안테나 적층체를 제공한다.
상기 안테나 적층체에 포함되는 안테나 패턴층은 투명 필름 형태로 제작되는 마이크로스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna)일 수 있다. 상기 안테나 적층체는 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동통신 및 Wi-fi, 블루투스, NFC, GPS 등을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다.
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.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 1에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 안테나 기재층(110) 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 안테나 적층체(10)는 안테나 기재층(110), 안테나 패턴층(120) 및 표시 패널(200)을 포함할 수 있다.
안테나 기재층(110)은 안테나 패턴층(120)과 표시 패널(200) 의 사이에 배치되어 안테나의 유전층으로 제공될 수 있다.
안테나 기재층(110)은 예를 들면, 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등의 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 투명 필름이 안테나 기재층(110)으로 활용될 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 안테나 기재층(110)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 기재층(110)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 기재층(110)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 기재층(110)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다.
안테나 기재층(110)에 의해 안테나 패턴층(120)과 표시 패널(200)에 포함된 접지 소자 사이에 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 안테나 적층체(10)가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 기재층(110)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(110)이 글래스를 포함할 경우, 3.5 내지 8의 유전율을 가질 수 있다.
커버 윈도우(150)는 안테나 패턴층(120) 상에 배치될 수 있다. 커버 윈도우(150)는 안테나 기재층(110)의 반대 측에 배치될 수 있다. 커버 윈도우(150)는 안테나 적층체(10)의 시인면 또는 최외곽면에 배치될 수 있다.
커버 윈도우(150)는 예를 들면, 글래스, 또는 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴계 수지, 실록산계 수지 등과 같은 유연성 수지 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 커버 윈도우(150)의 두께는 약 10㎛ 내지 1,000㎛일 수 있다. 바람직하게는, 커버 윈도우(150)의 두께는 커버 윈도우(150)가 유연성 수지물질인 경우 약 300 내지 700㎛ 일 수 있으며, 박막 유리인 경우 약 10 내지 100㎛일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120)의 상면은 커버 윈도우(150)와 직접 접촉할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120) 상에 절연층(130)이 배치될 수 있다. 절연층(130)은 안테나 패턴층(120)의 상면을 덮을 수 있다. 절연층(130)은 안테나 패턴층(120)의 상면을 패시베이션(passivation) 및 평탄화하고 편광층(140) 및 커버 윈도우(150)의 지지체로 제공될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 절연층(130)은 유기 절연층 및 무기 절연층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층은 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate; 예를 들면 PMMA), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리아믹산(polyamic acid), 폴리올레핀(polyolefin; 예를 들면, PE, PP), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리노보넨(polynorbornene), 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(polyester; 예를 들면, PET, PBT), 폴리아릴레이트(polyarylate), 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자 및 방향족 아세틸렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 유기 절연층은 상기 고분자 물질을 포함하는 조성물을 도포 및 건조하여 형성될 수 있다. 상기 유기 절연층의 두께는 약 1 내지 5㎛, 바람직하게는 약 1.5 내지 2.5㎛ 일 수 있다.
상기 무기 절연층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 다층막을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 절연층은 SiNx, SiON, Al2O3, SiO2 및 TiO2로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 무기 절연층은 SiON 층 또는 SiO2 층으로 형성되거나, SiON 및 SiO2의 이중층으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 무기 절연층은 화학 기상 증착법(CVD) 등의 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 무기 절연층의 두께는 약 100 내지 1,000nm, 바람직하게는 약 200 내지 400nm 일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 절연층(130)은 점접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 점접착층은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함하는 감압성 점착제(PSA), 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA) 또는 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR)등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 점접착층을 통해 상기 유기/무기 절연층이 편광층(140) 또는 커버 윈도우(150)와 접합될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 점접착층의 두께는 약 25 내지 300㎛일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120)의 상면 상에 편광층(140)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 절연층(130)과 커버 윈도우(150) 사이에 편광층(140)이 배치될 수 있다. 편광층(140)은 절연층(130)과 상기 점접착층에 의해 접합될 수 있다. 편광층(140) 상에 추가 점접착층이 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 추가 점접착층에 의해 편광층(140)과 커버 윈도우(150)가 접합될 수 있다.
편광층(140)은 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다. 상기 코팅형 편광자는 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 편광층은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 편광층(140)은 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 보호 필름은 COP계, TAC계, 아크릴계, PET계 등의 고분자 필름을 포함할 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 2를 참조로 설명한 구성/구조와 실질적으로 동일하거나 유사한 내용에 대한 설명은 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 안테나 적층체(11)의 안테나 기재층(110)은 광학 필름을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 광학 필름은 편광판(111)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 필름은 편광자(112) 및 편광자(112)의 적어도 일 면 상에 형성된 편광자 보호 필름들(114, 115)의 적층체를 포함할 수 있다. 편광자(112)와 편광자 보호 필름들(114, 115)은 예를 들면, 점접착층에 의해 접합될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 광학 필름이 상기 편광판을 포함할 경우, 안테나 패턴층(120)과 커버 윈도우(150) 사이에는 편광층(140)이 개재되지 않을 수 있다.
예를 들면, 이 경우 안테나 패턴층(120)의 시인 측면 상에 흑화층이 형성될 수 있다. 이 경우 상기 흑화층에 의해 전극의 시인을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 기재층(110)의 두께는 5 내지 600㎛일 수 있다. 안테나 기재층(110)이 편광자(112)를 포함할 경우, 편광자(112)의 두께는 50 내지 200㎛일 수 있다. 이 경우, 안테나의 게인 및 효율이 증가할 수 있다.
안테나 패턴층(120)은 안테나 기재층(110)의 일 면(예를 들면, 상면) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴층(120)은 안테나 기재층(110)의 상면 상에 직접 형성될 수 있다.
안테나 패턴층(120)은 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 상기 안테나 패턴은 방사 패턴(122), 전송 선로(124) 및/또는 패드부를 포함할 수 있다.
예를 들면, 안테나 패턴층(120)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) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴층(120)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴층(120)은 저저항 및 미세 선폭 패터닝을 고려하여 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 주선 산화물(SnOx), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 전도성 산화물을 포함할 수도 있다
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120) 은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 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
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120)의 두께는 약 5,000 Å 이하일 수 있으며, 바람직하게는 약 1,000 내지 5,000 Å일 수 있다. 상기 범위 내에서 안테나 패턴층(120)의 저항 증가를 방지하면서, 안테나 적층체의 시인면에서의 컬러 시프트 현상을 억제할 수 있다.
방사 패턴(122)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)의 일변으로부터 연장되어 신호 패드(126)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 패드부는 신호 패드(126)를 포함하며, 그라운드 패드(128)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(126)를 사이에 두고 한 쌍의 그라운드 패드(128)들이 배치될 수 있다. 그라운드 패드(128)들은 신호 패드(126) 및 전송 선로(124)와 전기적으로 분리될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 그라운드 패드(128)는 생략될 수도 있다. 또한, 신호 패드(126)는 전송 선로(124)의 말단에 일체의 부재로서 제공될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴층(120)의 일단은 회로 연결 구조물(160)과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 연결 구조물(160)은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 포함할 수 있다.
상기 패드부는 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판과 같은 회로 연결 구조물(160)을 통해 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 안테나 구동 IC 칩을 통해 상기 안테나 패턴으로의 급전 및 구동 제어가 수행될 수 있다.
상기 구동 집적 회로(IC) 칩은 상기 연성 회로 기판 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들면, 연성 회로 기판(FPCB)은 구동 집적 회로(IC) 칩과 상기 안테나 패턴을 전기적으로 연결시키는 회로 또는 콘택을 더 포함할 수 있다. 연성 회로 기판(FPCB) 및 구동 집적 회로(IC) 칩과 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴층(120)은 메쉬 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(110)의 상면 상에 스퍼터링 공정을 통해 안테나 패턴층(120)을 직접 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 방사 패턴(122)은 메쉬 구조를 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(122)과 연결된 전송 선로(124) 역시 메쉬 구조를 가질 수 있다.
방사 패턴(122)이 메쉬 구조를 포함함에 따라, 방사 패턴(122)이 디스플레이 장치의 표시 영역 내에 배치되는 경우에도 투과율이 향상되어 전극 시인 및 이미지 품질 저하를 방지할 수 있다.
방사 패턴(122) 및 전송 선로(124) 주변에는 더미 메쉬 패턴이 배치될 수 있다. 상기 더미 메쉬 패턴은 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)와 분리 영역을 통해 전기적, 물리적으로 이격될 수 있다.
예를 들면, 안테나 기재층(110) 상에 메쉬 구조로 형성된 안테나 패턴층(120)을 형성할 수 있다. 이후, 안테나 패턴층(120)을 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 프로파일을 따라 부분적으로 식각하여 상기 분리 영역을 형성할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴층(120)의 일부를 상기 더미 메쉬 패턴으로 변환시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 급전 저항 감소를 위해 신호 패드(126)는 속이 찬(solid) 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(126)는 디스플레이 장치의 비표시 영역 또는 차광 영역에 배치되어 연성 회로 기판 및/또는 안테나 구동 IC 칩과 본딩 또는 연결될 수 있다.
이에 따라, 신호 패드(126)는 사용자의 시인 영역(표시 영역; DA) 밖에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(126)는 금속 또는 합금으로 구성될 수 있다.
표시 패널(200)은 안테나 기재층(110)의 안테나 패턴층(120) 반대 면(예를 들면, 안테나 기재층(110)의 저면) 상에 형성될 수 있다.
표시 패널(200)은 액정 표시 장치, 유기 LED 표시 장치, 무기 LED 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 유기 LED 표시 장치, 무기 LED 표시 장치 등의 자발광 표시 장치일 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 표시 패널을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널(200)은 패널 기판(205), 표시 소자 및 상기 표시 소자를 덮는 인캡슐레이션 층(250)을 포함할 수 있다. 상기 표시 소자는 전극층, 화소 정의막(220) 및 표시층(230)을 포함할 수 있다. 상기 전극층은 화소 전극(210) 및 대향 전극(240)을 포함할 수 있다.
상기 표시 소자 및 인캡슐레이션 층(250)은 패널 기판(205) 상에 순차적으로 형성될 수 있다.
패널 기판(205) 상에는 박막 트랜지스터(TFT) 전극(270) 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(210)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(220)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(210)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(210) 상에는 표시층(230)이 형성되며, 표시층(230)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 표시층(230) 유기 발광층을 포함하며, 표시 패널(200)은 OLED 패널일 수 있다.
화소 정의막(220) 및 표시층(230) 상에는 대향 전극(240)이 배치될 수 있다. 대향 전극(240)은 예를 들면, 표시 패널(200)의 공통 전극 또는 캐소드(cathode)로 제공될 수 있다. 대향 전극(240) 상에는 표시 패널(200) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(250)이 적층될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 표시 패널(200)의 표시 소자(260)는 안테나 패턴층(120)의 방사 패턴(122)과 안테나 적층체(10)의 두께 방향으로 중첩될 수 있다. 이 경우, 예를 들면 대향 전극(240)이 방사 패턴(122)의 그라운드로 제공될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 인캡슐레이션 층(250)이 안테나 기재층(110)으로 제공될 수도 있다. 이 경우, 표시 패널(200)과 안테나 적층체(10)가 일체화되어 박막화될 수 있다.
표시 패널(200)은 안테나 패턴층(120)의 상기 패드부와 안테나 적층체(10)의 평면상에서 두께 방향으로 중첩된 접지 소자를 포함한다.
상기 접지 소자는 상기 패드부와 커플링되어 인덕턴스 또는 캐패시턴스를 형성할 수 있다. 이를 통해, 상기 패드부를 활용하여 안테나의 공진 주파수 및 임피던스를 조절할 수 있다. 따라서, 안테나의 게인이 향상되고 방사 패턴이 개선될 수 있다.
표시 패널(200)은 화상이 표시되는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 표시 영역(DA) 내에 표시 소자(260) 및 TFT 전극(270)이 배치될 수 있다. 상기 접지 소자는 비표시 영역(NDA) 내에 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면 상기 접지 소자는 TFT(thin film transistor) 전극(270)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, TFT 전극(270)은 표시 영역(DA)을 넘어서 비표시 영역(NDA)까지 연장될 수 있다. 이 경우, 표시 영역(DA) 내에 위치한 부분이 표시부(272)로 정의되고, 비표시 영역(NDA)으로 연장된 부분이 연장부(274)로 정의될 수 있다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 연장부(274)가 상기 패드부(126, 128)와 평면 상에서 중첩되어 접지 소자로 제공될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 연장부(274)는 TFT 전극(270)의 도선, TFT 전극(270)에 연결된 트레이스 또는 TFT 전극(270)에 연결된 버스바(미도시)를 포함할 수 있다.
예를 들면, TFT 전극(270), 상기 트레이스 및 상기 버스바는 투명도를 고려하지 않고 저저항 금속으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 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) 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 저저항 금속은 구리, 알루미늄 또는 은-팔라듐-구리 합금을 포함할 수 있다. 이 경우, 주파수와 임피던스가 효과적으로 조절 및 매칭될 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 적층체를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 구성/구조와 실질적으로 동일하거나 유사한 내용에 대한 설명은 생략될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 안테나 적층체(20)의 표시 패널(201)은 접지 구조물(280)을 포함할 수 있다. 접지 구조물(280)은 표시 소자(260)와 동일 층 또는 동일 레벨에 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 비표시 영역(NDA) 내에 형성될 수 있다. 따라서, 비표시 영역(NDA) 내에 배치된 안테나 패턴층(120)의 패드부(126, 128)와 중첩될 수 있다. 이 경우, 접지 구조물(280)이 상기 접지 소자로서 패드부(126, 128)와 커플링될 수 있으며, 안테나의 주파수 및 임피던스가 효과적으로 조절될 수 있다.
예를 들면, 접지 구조물(280)은 TFT 전극(270)을 예로 들어 설명한 소재와 동일한 소재를 포함할 수 있으며, 막대 또는 판 형상으로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 메쉬 구조 또는 속이 꽉 찬(solid) 구조를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 TFT 전극(270)과 동일한 소재로 형성될 수 있으며, TFT 전극(270)의 연장부(274), 접지 구조물(280) 및 안테나 패턴층(120)의 상기 패드부가 순차적으로 중첩될 수 있다. 이 경우, TFT 전극(270)의 연장부(274), 접지 구조물(280) 및 안테나 패턴층(120)이 함께 커플링되어 안테나의 게인을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 안테나 패턴층(120)의 그라운드 패드(128)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(110)을 관통하는 비아(via) 또는 컨택을 통해 접지 구조물(280)과 안테나 패턴층(120)의 그라운드 패드(128)가 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 안테나 기재층(110)의 측면을 우회하는 그라운드 도선을 통해 안테나 패턴층(120)의 그라운드 패드(128)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 안테나의 게인이 향상될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 접지 구조물(280)은 안테나 기재층(110)의 안테나 패턴층(120) 측의 반대 면(예를 들면, 저면) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 접지 구조물(280)은 패드부(126, 128)의 하부에 배치될 수 있다. 이 경우, 접지 구조물(280)과 표시 소자(260)는 전기적 및 물리적으로 분리될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 표시 소자(260)는 안테나 패턴층(120)의 방사 패턴(122)과 안테나 적층체(10)의 두께 방향으로 중첩될 수 있다. 이 경우, 방사 패턴(122) 및 상기 패드부 전체가 활용되어 안테나의 공진 주파수 및 임피던스가 조절될 수 있다. 따라서, 안테나가 효과적으로 최적화될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 표시 소자(260)는 표시 영역(DA)내에만 형성되어 상기 패드부와 중첩되지 않을 수 있으며, 표시 소자(260)는 안테나 패턴층(120)의 전체 면적에 대하여 중첩될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 적층체(10)는 터치 센싱 구조체를 더 포함할 수 있다. 상기 터치 센싱 구조체는 표시 패널(200)의 상면 상의 비제한적인 위치에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센싱 구조체는 안테나 패턴층(120) 내부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 센싱 구조체는 상기 안테나 패턴과 동일 층에 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센싱 구조체는 안테나 기재층(110) 내부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(110)이 편광판(111)을 포함할 경우, 편광자 보호 필름들(114, 115)에 상기 터치 센싱 구조체가 매립될 수 있다.
상기 터치 센싱 구조체는 예를 들면, 정전 용량 방식의 센싱 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 열 방향 센싱 전극들 및 행 방향 센싱 전극들이 서로 교차하도록 배열될 수 있다. 상기 터치 센싱 구조체는 상기 센싱 전극들 및 구동 IC 칩을 연결시키는 트레이스들을 더 포함할 수 있다. 상기 터치 센싱 구조체는 상기 센싱 전극들 및 상기 트레이스들이 형성되는 기재를 더 포함할 수도 있다.
10: 안테나 적층체 110: 안테나 기재층
120: 안테나 패턴층 122: 방사 패턴
124: 전송 선로 126: 신호 패드
130: 절연층 140: 편광층
150: 커버 윈도우 160: 회로 연결 구조물
200: 표시 패널 270: 박막 트랜지스터 전극
280: 접지 구조물

Claims (15)

  1. 안테나 기재층;
    상기 안테나 기재층의 상면 상에 배치되며 방사 패턴, 및 상기 방사 패턴과 연결된 신호 패드 및 상기 신호 패드 주변에 형성된 그라운드 패드를 포함하는 패드부를 포함하는 안테나 패턴층; 및
    상기 안테나 기재층의 저면 상에 배치되고 상기 패드부와 평면상에서 중첩되며, 상기 방사 패턴과는 평면상에서 중첩되지 않는 접지 소자를 포함하는 표시 패널을 포함하는, 안테나 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 표시 패널은 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하며, 상기 접지 소자는 상기 비표시 영역 내에 배치되는, 안테나 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 표시 패널은 표시 영역 내에 배치된 TFT 전극 및 표시 소자를 포함하는, 안테나 적층체.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 표시 패널의 상기 TFT 전극은 비표시 영역으로 연장되며, 상기 TFT 전극의 연장된 부분은 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 TFT 전극과 연결되며 비표시 영역 내에 배치되는 버스바를 포함하며, 상기 버스바는 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 표시 패널은 비표시 영역 내에서 상기 표시 소자와 동일 층에 형성된 접지 구조물을 포함하며, 상기 접지 구조물은 상기 접지 소자로 제공되는, 안테나 적층체.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 표시 소자는 상기 안테나 패턴층의 그라운드로 제공되는, 안테나 적층체.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 기재층은 유리 또는 광학 필름을 포함하는, 안테나 적층체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 광학 필름은 편광판을 포함하는, 안테나 적층체.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴층의 상면 상에 배치된 커버 윈도우를 더 포함하는, 안테나 적층체.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 커버 윈도우와 상기 안테나 패턴층 사이에 개재된 편광판을 더 포함하는, 안테나 적층체.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 표시 패널의 상면 상에 배치된 터치 센싱 구조체를 더 포함하는, 안테나 적층체.
  13. 삭제
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 패턴은 메쉬 구조를 갖는, 안테나 적층체.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 안테나 패턴층은 상기 방사 패턴 주변에 배열된 더미 메쉬 패턴을 더 포함하는, 안테나 적층체.
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