KR102258794B1 - 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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최병진
이원희
이재현
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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 소자는 유전층, 및 유전층의 상면 상에 교대로, 반복적으로 배치되며 서로 길이 또는 면적이 다른 제1 안테나 패턴들 및 제2 안테나 패턴들을 포함한다. 사이즈가 다른 제1 안테나 패턴들 및 제2 안테나 패턴들의 어레이를 통해 복수의 공진 주파수 대역을 갖는 안테나 소자가 구현될 수 있다.

Description

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{ANTENNA DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 방사 전극들을 포함하는 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 디스플레이 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다. 상기 디스플레이 장치의 두께가 얇아지고, 경량화될수록 안테나가 실장될 수 있는 공간 역시 감소할 수 있다.
따라서, 제한된 공간 안에서 원하는 게인 량의 고주파 통신을 구현하기 위한 안테나 설계가 필요하다.'
또한, 상기 디스플레이 장치가 수행하는 통신 기능, 신호 기능이 다양화됨에 따라 복수의 대역에서 동작하는 안테나 구조가 요구될 수 있다. 그러나, 안테나 구동 대역이 고주파로 이동할수록 방사 커버리지는 감소할 수 있으며, 제한된 공간 안에서 복수의 주파수 대역에서 동작하는 안테나를 실장하는 것이 용이하지 않다.
예를 들면, 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 다중 대역 안테나의 효율적 구현에 대해서는 고려하지 않고 있다.
한국공개특허공보 제2013-0095451호
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 소자를 포함하며, 이미지 품질이 향상된 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 유전층; 및 상기 유전층의 상면 상에 교대로, 반복적으로 배치되며 서로 길이 또는 면적이 다른 제1 안테나 패턴들 및 제2 안테나 패턴들을 포함하는, 안테나 소자.
2. 위 1에 있어서, 상기 제2 안테나 패턴은 상기 제1 안테나 패턴 보다 큰 공진 주파수를 가지며, 상기 제1 안테나 패턴보다 작은 면적 또는 길이를 갖는, 안테나 소자.
3. 위 2에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 제1 방사 전극, 상기 제1 방사 전극의 일변으로부터 연장되는 제1 전송 선로, 및 상기 제1 전송 선로의 일단과 연결된 제1 신호 패드를 포함하고,
상기 제2 안테나 패턴은 제2 방사 전극, 상기 제2 방사 전극의 일변으로부터 연장되는 제2 전송 선로, 및 상기 제2 전송 선로의 일단과 연결된 제1 신호 패드를 포함하는, 안테나 소자.
4. 위 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극의 면적은 상기 제2 방사 전극의 면적보다 크고, 상기 제1 전송 선로의 길이는 상기 제2 전송 선로의 길이보다 큰, 안테나 소자
5. 위 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극들이 행 방향으로 배열되어 제1 행 영역이 정의되고, 상기 제2 방사 전극들이 상기 행 방향으로 배열되어 제2 행 영역이 정의되고,
상기 제1 행 영역 및 상기 제2 행 영역은 평면 방향에서 서로 겹치지 않도록 분리된, 안테나 소자.
6. 위 5에 있어서, 상기 안테나 소자는 상기 제1 신호 패드들 및 상기 제2 신호 패드들이 배치된 본딩 영역을 포함하며,
평면 방향에서 상기 본딩 영역, 상기 제2 행 영역 및 상기 제1 행 영역이 서로 겹치지 않도록 순차적으로 할당된, 안테나 소자.
7. 위 6에 있어서, 상기 본딩 영역에서 상기 제1 신호 패드들 각각과 인접하게 배치된 제1 그라운드 패드들 및 상기 제2 신호 패드들과 각각 인접하게 배치된 제2 그라운드 패드들을 더 포함하는, 안테나 소자.
8. 위 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 소자.
9. 위 8에 있어서, 상기 유전층의 상기 상면 상에서 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극 주변에 배치되는 더미 메쉬 전극을 더 포함하는, 안테나 소자.
10. 위 8에 있어서, 상기 제1 신호 패드 및 상기 제2 신호 패드는 속이 찬 금속 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
11. 위 2에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는 상기 제2 안테나 패턴들 사이의 이격 거리보다 큰, 안테나 소자.
12. 위 8에 있어서, 이웃하는 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴 사이의 간격들은 불균일한, 안테나 소자.
13. 위 1에 있어서, 상기 유전층의 저면 상에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 소자.
14. 위 1에 있어서, 상기 유전층의 상기 상면 상에 배치되며 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴 각각과 길이 또는 면적이 다른 제3 안테나 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
15. 위 14에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴, 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 제3 안테나 패턴은 순차적으로 길이 또는 면적이 감소하며,
상기 제1 안테나 패턴, 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 제3 안테나 패턴이 순차적으로, 교대로, 반복적으로 상기 유전층 상에 배열된, 안테나 소자.
16. 위 1 내지 15 중 어느 한 항의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 크기 및/또는 길이가 다른 안테나 패턴들을 교대로 반복적으로 배열할 수 있다. 따라서, 하나의 안테나 어레이를 통해 복수의 공진 주파수 대역을 갖는 안테나 구조를 구현할 수 있다.
또한, 상기 안테나 패턴들의 교대 배열을 통해 각 주파수에 대응하는 방사 전극들간 이격 거리를 만족하면서 전체 어레이의 사이즈를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 보다 고주파 대역의 안테나 패턴들의 안테나 구동 집적 회로 칩으로의 신호 경로를 상대적으로 단축시켜 신호 손실을 보다 억제할 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 3은 비교예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 사이즈가 서로 다른 안테나 패턴들이 교대로 배열된 안테나 소자를 제공한다.
상기 안테나 소자는 예를 들면, 투명 필름 형태로 제작되는 마이크로스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna)일 수 있다. 상기 필름 안테나는 예를 들면, 3G 내지 5G 이동통신을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
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 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 1 및 도 2에서 유전층(100)의 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. 유전층(100)의 상면에 대해 수직한 방향은 제3 방향으로 정의된다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 상기 필름 안테나의 너비 방향, 상기 제2 방향은 상기 필름 안테나의 길이 방향, 상기 제3 방향은 상기 필름 안테나의 두께 방향에 해당될 수 있다. 상기 방향의 정의는 나머지 도면들에서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 안테나 소자는 유전층(100) 및 유전층(100)의 상면 상에 배치된 제1 전극층(110)을 포함할 수 있다. 상기 안테나 소자는 유전층(100)의 저면 상에 배치된 제2 전극층(90)을 더 포함할 수 있다.
유전층(100)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 유전층(100)은 예를 들면, 글래스, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 금속 산화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 계열 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 유전층(100)은 제1 전극층(110)이 형성되는 안테나 소자의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
예를 들면, 투명 필름이 유전층(100)으로 제공될 수 있다. 상기 투명 필름은 예를 들면, 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 유전층(100)으로 활용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)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.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전극층(110)은 각각 방사 전극 및 전송 선로를 포함하는 복수의 안테나 패턴들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 전극층(110)은 서로 길이가 다른 제1 안테나 패턴(120) 및 제2 안테나 패턴(130)을 포함할 수 있다.
제1 안테나 패턴(120)은 제1 방사 전극(122), 제1 방사 전극(122)의 일 변으로부터 연장하는 제1 전송 선로(124) 및 제1 전송 선로(124)의 일단과 연결된 제1 신호 패드(123)를 포함할 수 있다.
제1 신호 패드(123) 주변에는 제1 그라운드 패드(125)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 그라운드 패드(125)는 제1 전송 선로(124) 및 제1 신호 패드(123)와 전기적, 물리적으로 이격되며 리세스를 포함할 수 있다. 제1 신호 패드(123)는 상기 리세스 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.
제2 안테나 패턴(130)은 제2 방사 전극(132), 제1 방사 전극(132)의 일 변으로부터 연장하는 제1 전송 선로(134) 및 제1 전송 선로(134)의 일단과 연결된 제1 신호 패드(133)를 포함할 수 있다.
제2 신호 패드(133) 주변에는 제2 그라운드 패드(135)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 그라운드 패드(135)는 제2 전송 선로(134) 및 제2 신호 패드(133)와 전기적, 물리적으로 이격되며 리세스를 포함할 수 있다. 제2 신호 패드(133)는 상기 리세스 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.
신호 패드들(123, 133) 및 그라운드 패드들(125, 135)은 상기 제1 방향을 따라 배열되어, 본딩 영역(BA)이 정의될 수 있다. 본딩 영역(BA)은 도 1에 도시된 바와 같이 안테나 패턴들(120, 130) 및 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(180)이 서로 전기적으로 연결되는 영역일 수 있다.
예를 들면, 본딩 영역(BA) 상에서 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(160)에 포함된 배선들 및 신호 패드들(123, 133)이 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드들(123, 133) 및 상기 배선들 사이에 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 중개 구조(170)가 삽입된 후 가열 압착 공정을 통해 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(160)이 상기 안테나 소자와 본딩 또는 접합될 수 있다.
안테나 구동 IC 칩(180)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(160) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(180)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(160)의 표면 상에 직접 실장될 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)(160)에 포함된 상기 배선을 통해 안테나 구동 IC 칩(180)으로부터 전송 선로들(124, 134)로 급전이 수행되고, 안테나 패턴들(120, 130)의 방사/구동이 제어될 수 있다.
제1 전송 선로(124) 및 제2 전송 선로(134)는 상기 제2 방향으로 연장하며, 제2 전송 선로(134)의 상기 제2 방향으로의 길이는 제1 전송 선로(124)의 상기 제2 방향으로의 길이보다 작을 수 있다.
제1 방사 전극(122) 및 제2 방사 전극(132)는 예를 들면, 각각 다각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제1 방사 전극(122) 및 제2 방사 전극(132)은 각각 제1 전송 선로(124) 및 제2 전송 선로(134)와 실질적으로 일체로 연결된 단일 부재로서 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 전극(122)의 면적은 제2 방사 전극(132)의 면적보다 클 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 안테나 패턴들(120) 및 제2 안테나 패턴들(130)은 상기 제1 방향을 따라 교대로 반복적으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 이웃하는 제1 안테나 패턴들(120) 사이에 제2 안테나 패턴(130)이 배치될 수 있다.
상대적으로 길이가 긴 제1 안테나 패턴들(120)의 제1 방사 전극들(122)은 평면 방향에서 관찰할 때, 제2 안테나 패턴들(130)의 제2 방사 전극들(132)보다 본딩 영역(BA)에서 멀리 배치될 수 있다.
예를 들면, 유전층(100)의 상면은 상기 제2 방향을 따라 순차적으로 본딩 영역(BA), 제2 행 영역(II) 및 제1 행 영역(I)을 포함할 수 있다.
제1 방사 전극들(122)은 제1 행 영역(I) 내에서 상기 제1 방향을 따라 반복적으로 배열될 수 있다. 제2 방사 전극들(132)은 제2 행 영역(II) 내에서 상기 제1 방향을 따라 반복적으로 배열될 수 있다.
제1 행 영역(I) 및 제2 행 영역(II)은 평면 방향에서 관찰할 때, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 겹치지 않고 실질적으로 완전히 분리될 수 있다. 따라서, 제1 방사 전극들(122) 및 제2 방사 전극들(132)이 실질적으로 상호 간섭 없이 독립적으로 방사/구동될 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 서로 사이즈가 다른 안테나 패턴들을 하나의 안테나 소자 내에 어레이 형태로 배열함으로써, 게인 량을 증가시키면서 복수의 공진 주파수를 갖는 안테나 소자가 구현될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상대적으로 큰 면적/길이를 갖는 제1 안테나 패턴(120)은 상대적으로 작은 공진 주파수를 가지며, 상대적으로 작은 면적/길이를 갖는 제2 안테나 패턴(130)은 상대적으로 큰 공진 주파수를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 안테나 패턴(120)의 공진 주파수는 약 20 내지 30 GHZ(예를 들면, 28 GHz) 대역에 해당되며, 제2 안테나 패턴(130)의 공진 주파수는 약 30 내지 40 GHz(예를 들면, 38 GHz) 대역에 해당될 수 있다.
상대적으로 고주파 대역의 제2 안테나 패턴들(130)은 본딩 영역(BA)에 보다 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 고주파 안테나에서 보다 쉽게 발생하는 신호 손실을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 안테나 패턴들(120) 및 제2 안테나 패턴들(130)을 교대로 배치함에 따라, 해당 공진 주파수에 요구되는 제1 방사 전극들(120) 사이의 이격 거리 및 제2 방사 전극들(130) 사이의 이격 거리를 만족하면서 전체 어레이의 길이를 감소시킬 수 있다.
안테나 패턴들(120, 130)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), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴들(120, 130)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴들(120, 130)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 전도성 산화물을 포함할 수도 있다
예를 들면, 안테나 패턴들(120, 130)은 금속 또는 합금층, 및 투명 전도성 산화물층을 포함하는 복층 구조를 가질 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴들(120, 130)은 제1 투명 전도성 산화물층-금속층-제2 투명 전도성 산화물층을 포함하는 복층 구조를 포함할 수 있다.
제2 전극층(90)은 유전층(100)을 사이에 두고 안테나 패턴들(120, 130)과 상기 제3 방향으로 중첩될 수 있다. 제2 전극층(90)은 예를 들면, 안테나 소자의 그라운드 층으로 제공되며, 제2 전극층(90)에 의해 실질적으로 수직 방사가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 전극층(90)은 상기 안테나 소자의 별도 구성으로 포함될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자가 탑재되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 그라운드 층으로 제공될 수도 있다.
상기 도전성 부재는 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함된 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극, 스캔 라인 또는 데이터 라인과 같은 각종 배선, 또는 화소 전극, 공통 전극과 같은 각종 전극 등을 포함할 수 있다.
도 3은 비교예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다. 본 출원에 포함된 비교예는 단지 실시예들과의 비교 예시를 제공하기 위해 포함되는 것이며, 공지된 기술을 설명하는 것이 아니다.
도 3을 참조하면, 비교예에 있어서, 상술한 바와 같이 면적/길이가 상이한 제1 안테나 패턴들(120) 및 제2 안테나 패턴들(130)을 함께 포함시키되, 제1 안테나 패턴들(120)이 서로 인접하도록 배치하고, 제2 안테나 패턴들(130)이 인접하게 배치될 수 있다.
이 경우. 복수의 공진 주파수는 확보될 수 있으나, 제1 안테나 패턴들(120) 사이의 이격 거리 및 제2 안테나 패턴들(130) 사이의 이격 거리가 각각 다른 영역에서 만족하도록 안테나 패턴들(120, 130)이 배열된다. 따라서, 원하는 복수의 공진 주파수/게인 량을 확보하기 위해 필요한 안테나 소자의 너비가 증가될 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자에 있어서, 제1 안테나 패턴들(120) 및 제2 안테나 패턴들(130)을 교대로 배열함으로써, 제1 안테나 패턴들(120) 사이의 이격 거리 및 제2 안테나 패턴들(130) 사이의 이격 거리가 하나의 영역에서 함께 만족될 수 있다. 따라서, 제한된 너비 내에서 복수의 공진 주파수를 구현하면서 충분한 게인 량을 확보할 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 안테나 패턴들(120)은 제1 이격 거리(D1)(예를 들면, 제1 방사 전극들(122)의 중심선들 사이의 거리)를 만족하도록 배열되며, 제2 안테나 패턴들(130)은 제2 이격 거리(D2)(예를 들면, 제2 방사 전극들(132)의 중심선들 사이의 거리)를 만족하도록 배열될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상대적으로 고주파 대역의 제2 안테나 패턴들(130)의 제2 이격 거리(D2)는 상대적으로 저주파 대역의 제1 안테나 패턴들(120)의 제1 이격 거리(D1) 보다 작을 수 있다.
이 경우, 제1 안테나 패턴(120) 및 제2 안테나 패턴(130) 사이의 거리는 불균일할 수 있다. 예를 들면, 도 4에서 제2 안테나 패턴(130) 및 제2 안테나 패턴(130)의 우측에 배치된 제1 안테나 패턴(120) 사이의 간격(W1)은 제2 안테나 패턴(130) 및 제2 안테나 패턴(130)의 좌측에 배치된 제1 안테나 패턴(120) 사이의 간격(W2) 보다 작을 수 있다.
이에 따라, 소정의 제1 이격 거리(D1) 및 제2 이격 거리(D2)를 만족하도록 제1 및 제2 안테나 패턴들(120, 130) 사이의 간격을 조절하여 안테나 소자의 사이즈를 증가시키지 않으면서 원하는 방사 특성을 신호 간섭 없이 구현할 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 안테나 소자는 서로 길이/면적이 상이한 3종 이상의 안테나 패턴들을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 제1 안테나 패턴(120), 제2 안테나 패턴(130) 및 제3 안테나 패턴(150)이 유전층(100) 상에서 순차적으로, 교대로, 반복적으로 배열될 수 있다. 제3 안테나 패턴(150)은 제2 안테나 패턴(130)보다 작은 길이 또는 면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나 패턴(120), 제2 안테나 패턴(130) 및 제3 안테나 패턴(150) 순으로 길이/면적이 감소하는 안테나 패턴들의 순차 배열이 반복될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 패턴(120), 제2 안테나 패턴(130), 제3 안테나 패턴(150) 및 제4 안테나 패턴(미도시)이 상에서 순차적으로, 교대로, 반복적으로 배열될 수 있다. 다른 형상 혹은 타입의 안테나 패턴들의 개수는 상기 안테나 소자를 통한 커버리지, 디스플레이 장치의 실장 공간 등을 고려하여 적절히 결정될 수 있다.
도 6는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6을 참조하면, 방사 전극들(122, 132)은 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 전송 선로들(124, 134) 역시 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 전송 선로들(124, 134)과 연결된 신호 패드들(123, 133)은 급전 저항 감소를 위해 속이 찬 금속 패턴 형상을 가질 수 있다.
방사 전극들(122, 132)이 상기 메쉬 구조를 포함함에 따라, 안테나 소자의 투과율이 향상될 수 있다. 따라서, 방사 전극들(122, 132)이 디스플레이 장치의 표시 영역 내에 위치하는 경우에도, 이미지 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
방사 전극들(122, 132) 주변에는 더미 메쉬 전극(140)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 유전층(100) 상에 메쉬 도전층을 형성한 후 상기 메쉬 도전층을 안테나 패턴의 프로파일을 따라 절단하여 분리 영역(142)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 분리 영역(142)에 의해 이격된 더미 메쉬 전극(140) 및 방사 전극들(122, 132)이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 더미 메쉬 전극(140)은 전송 선로(124, 134) 주변에도 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 더미 메쉬 전극(140)은 본딩 영역(BA)에는 형성되지 않을 수 있다.
더미 메쉬 전극(140)이 방사 전극(122, 132) 주변에 배치됨에 따라, 도전 패턴들의 영역 별 형상 편차에 따른 전극 시인을 억제할 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 7은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)을 포함할 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 표시 영역(210)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(200)에 필름 또는 패치 형태로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자의 안테나 패턴들(120, 130)의 적어도 일부가 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)과 중첩될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 전극들(122, 132)은 표시 영역(210)과 중첩되며, 신호 패드들(123, 133) 및 그라운드 패드들(125, 135)이 형성된 안테나 소자의 본딩 영역(BA)은 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다.
주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 또한, 주변 영역(220)에는 디스플레이 장치(200) 및/또는 안테나의 구동 IC 칩(180)과 같은 구동 회로가 배치될 수 있다.
상기 안테나 소자의 신호 패드들(123, 133)을 상기 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.
상기 안테나 소자는 상술한 메쉬 구조를 포함하는 안테나 패턴 및 더미 메쉬 전극(140)을 포함하므로, 투과성이 향상되며 전극 시인이 현저히 감소 또는 억제될 수 있다. 따라서, 원하는 통신 신뢰성을 유지 또는 향상시키면서, 표시 영역(210)에서의 이미지 품질 역시 함께 향상될 수 있다.
90: 제2 전극층 100: 유전층
110: 제1 전극층 120: 제1 안테나 패턴
122: 제1 방사 전극 123: 제1 신호 패드
124: 제1 전송 선로 125: 제1 그라운드 패드
130: 제2 안테나 패턴 132: 제2 방사 전극
133: 제2 신호 패드 134: 제2 전송 선로
135: 제2 그라운드 패드 140: 더미 메쉬 전극
160: 연성 인쇄 회로 기판 170: 도전성 중개 구조
180: 안테나 구동 집적 회로 칩

Claims (16)

  1. 유전층; 및
    상기 유전층의 상면 상에 교대로, 반복적으로 배치되며 서로 길이 또는 면적이 다른 제1 안테나 패턴들 및 제2 안테나 패턴들을 포함하고,
    상기 제1 안테나 패턴들 각각은 상기 유전층의 상기 상면 상에서 서로 개별적으로 분리되어 배치되며, 상기 제2 안테나 패턴들 각각은 상기 유전층의 상기 상면 상에서 서로 개별적으로 분리되어 배치되고,
    상기 제2 안테나 패턴은 상기 제1 안테나 패턴보다 큰 공진 주파수를 가지고, 상기 제1 안테나 패턴보다 작은 면적 또는 길이를 가지며,
    상기 제1 안테나 패턴 각각은 상기 제2 안테나 패턴 각각을 사이에 두고 서로 이격되어 분리되고, 상기 제2 안테나 패턴 각각은 상기 제1 안테나 패턴 각각을 사이에 두고 서로 이격되어 분리된, 안테나 소자.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 제1 방사 전극, 상기 제1 방사 전극의 일변으로부터 연장되는 제1 전송 선로, 및 상기 제1 전송 선로의 일단과 연결된 제1 신호 패드를 포함하고,
    상기 제2 안테나 패턴은 제2 방사 전극, 상기 제2 방사 전극의 일변으로부터 연장되는 제2 전송 선로, 및 상기 제2 전송 선로의 일단과 연결된 제2 신호 패드를 포함하는, 안테나 소자.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극의 면적은 상기 제2 방사 전극의 면적보다 크고, 상기 제1 전송 선로의 길이는 상기 제2 전송 선로의 길이보다 큰, 안테나 소자
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극들이 행 방향으로 배열되어 제1 행 영역이 정의되고, 상기 제2 방사 전극들이 상기 행 방향으로 배열되어 제2 행 영역이 정의되고,
    상기 제1 행 영역 및 상기 제2 행 영역은 평면 방향에서 서로 겹치지 않도록 분리된, 안테나 소자.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 안테나 소자는 상기 제1 신호 패드들 및 상기 제2 신호 패드들이 배치된 본딩 영역을 포함하며,
    평면 방향에서 상기 본딩 영역, 상기 제2 행 영역 및 상기 제1 행 영역이 서로 겹치지 않도록 순차적으로 할당된, 안테나 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 본딩 영역에서 상기 제1 신호 패드들 각각과 인접하게 배치된 제1 그라운드 패드들 및 상기 제2 신호 패드들과 각각 인접하게 배치된 제2 그라운드 패드들을 더 포함하는, 안테나 소자.
  8. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 유전층의 상기 상면 상에서 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극 주변에 배치되는 더미 메쉬 전극을 더 포함하는, 안테나 소자.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 제1 신호 패드 및 상기 제2 신호 패드는 속이 찬 금속 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는 상기 제2 안테나 패턴들 사이의 이격 거리보다 큰, 안테나 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 이웃하는 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴 사이의 간격들은 불균일한, 안테나 소자.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층의 저면 상에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 소자.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층의 상기 상면 상에 배치되며 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴 각각과 길이 또는 면적이 다른 제3 안테나 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴, 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 제3 안테나 패턴은 순차적으로 길이 또는 면적이 감소하며,
    상기 제1 안테나 패턴, 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 제3 안테나 패턴이 순차적으로, 교대로, 반복적으로 상기 유전층 상에 배열된, 안테나 소자.
  16. 청구항 1의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
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