KR102316513B1 - 안테나 - Google Patents

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    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 안테나는 금속 케이스, 상기 금속 케이스와 이격되어 적층되되, 일측에 형성되는 루프 패턴과 상기 루프 패턴에 구성되는 급전부를 포함하는 접지 기판 및 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함한다.

Description

안테나{ANTENNA}
본 발명의 기술적 사상은 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 케이스, 접지 기판, 및 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함하는 안테나에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 케이스, 접지 기판, 및 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함하는 안테나에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 안테나가 이루고자 하는 기술적 과제는, 금속 케이스, 접지 기판, 및 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함하는 안테나를 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 안테나는 금속 케이스, 상기 금속 케이스와 이격되어 적층되되, 일측에 형성되는 루프 패턴과 상기 루프 패턴에 구성되는 급전부를 포함하는 접지 기판 및 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 접기 기판과 이격되어 적층된 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 안테나는, 상기 접지 기판과 상기 금속 프레임 사이에 연결되어 상기 안테나의 공진 주파수를 조절하는 제1용량성 소자를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 루프 패턴은, 일단이 개방된 구조를 가질 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 안테나는, 상기 루프 패턴의 개방된 일단에 형성된 제2용량성 소자를 포함할 수 있다.
예시적인 실시 예에 따르면, 상기 급전부는, 상기 접지 기판과 상기 금속 케이스 사이에 연결되며, 상기 안테나는, 상기 접지 기판과 상기 금속 케이스 사이에 연결되는 유도성 소자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시 예들에 따른 안테나는 금속 케이스, 접지 기판, 및 금속 프레임 중에서 적어도 어느 하나를 직접 안테나의 방사체로 활용함으로써 원하는 통신 특성을 갖는 디스플레이 장치용 내장형 안테나로 구현될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 입체도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 루프 패턴부의 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 루프 패턴부의 일 실시 예에 따른 확대도이다.
도 8은 도 6에 도시된 루프 패턴부의 다른 실시 예에 따른 확대도이다.
도 9는 도 6에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 기술적 사상의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 입체도이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 금속 프레임(110), 디스플레이 패널(120), 접지 기판(130), 및 금속 케이스(140)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 디스플레이 장치(100)는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), ELD(Electro-Luminescent Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
금속 프레임(110)은 디스플레이 장치(100)의 금속 재질의 테두리를 구성하며, 디스플레이 패널(120), 접지 기판(130), 및 금속 케이스(140)를 둘러싸는 형태로 구현된다.
디스플레이 패널(120)은 디스플레이 장치(100)에서 접지 기판(130)에 구성된 회로의 제어 하에서 실제 이미지 또는 영상을 표시하는 부분이다.
접지 기판(130)은 디스플레이 장치(100)에 포함된 여러 소자들에 접지 전압을 제공할 수 있다. 실시 예에 따라, 접지 기판(130)은 도전성 금속 물질로 구성될 수 있다.
실시 예에 따라, 접지 기판(130)에는 디스플레이 패널(120)을 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버 IC(Display Driver IC(DDI)) 등의 회로가 구현될 수 있다.
금속 케이스(140)는 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 패널(120)의 후면에 형성되어 외부 충격으로부터 접지 기판(130)에 형성된 회로와 디스플레이 패널(120)을 보호할 수 있다.
디스플레이 패널(120), 접지 기판(130), 및 금속 케이스(140)는 각각이 서로이격된 채로 적층될 수 있으며, 디스플레이 패널(120), 접지 기판(130), 및 금속 케이스(140)는 금속 프레임(110)에 의해 둘러 싸일 수 있다.
디스플레이 패널(120)을 제외한 금속 프레임(110), 접지 기판(130), 및 금속 케이스(140) 중의 적어도 어느 하나는 디스플레이 장치(100)의 안테나를 구성할 수 있다.
실시 예에 따라, 접지 기판(130)에 루프 패턴이 형성되며 상기 루프 패턴에 급전부가 구성될 수 있으며, 이 경우 금속 프레임(110)은 접지 기판(130)과의 전자기적 결합을 통하여 급전되어 방사체로 사용될 수 있다. 상기 실시 예에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
다른 실시 예에 따라, 금속 케이스(140)에 루프 패턴이 형성되며 상기 루프 패턴에 급전부가 구성될 수 있으며, 이 경우 금속 케이스(140) 자체가 방사체로 사용될 수 있다. 상기 실시 예에 대해서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
또 다른 실시 예에 따라, 접지 기판(130)과 금속 케이스(140) 사이에 급전부가 구성될 수 있으며, 이 경우 접지 기판(130)과 금속 케이스(140)가 함께 방사체로 사용될 수 있다. 상기 실시 예에 대해서는 도 10과 도 11을 참조하여 후술하도록 한다.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 루프 패턴부의 확대도이다. 도 5는 도 3에 도시된 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 디스플레이 장치(100-1)에 포함된 접지 기판(130)의 상세한 구조의 도시를 위하여 디스플레이 패널(120) 및 금속 케이스(140)의 도시는 생략되었다.
접지 기판(130)에는 루프 패턴(LP1)이 형성될 수 있으며, 루프 패턴(LP1)에는 급전부가 구성되어 급전이 이루어질 수 있다.
실시 예에 따라, 접지 기판(130)과 금속 프레임(110) 사이에는 제1용량성 소자(cm)가 형성될 수 있으며, 제1용량성 소자(cm)의 커패시턴스에 따라 접지 기판(130)의 공진회로의 공진 주파수와 금속 프레임(110)의 공진 주파수를 매칭시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 제1용량성 소자(cm)는 금속 프레임(110)의 전류 분포에서 전류가 가장 낮은 위치할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1용량성 소자(cm)는 유도성 소자로 대체될 수도 있다.
루프 패턴(LP1) 내에는 제2용량성 소자(cr1), 제3용량성 소자(cf1), 및 급전부(f1)가 구성될 수 있다.
제2용량성 소자(cr1)는 루프 패턴(LP1)을 가로질러 연결하며, 접지 기판(130)의 공진회로의 공진 주파수를 조절할 수 있다.
제3용량성 소자(cf1)는 급전(f1)과 직렬로 연결되어, 접지 기판(130)과 메탈 프레임(110)이 구성하는 안테나의 입력 임피던스를 조절할 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 3에 도시된 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-1)의 구조에 따른 안테나 반사 계수는 -6dB 기준으로 74MHz 내지 84MHz의 대역폭을 가지며, 이는 TV 방송 대역에서 VHF 대역(54MHz 내지 88MHz)에서 유용하게 활용될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 루프 패턴부의 일 실시 예에 따른 확대도이다. 도 8은 도 6에 도시된 루프 패턴부의 다른 실시 예에 따른 확대도이다. 도 9는 도 6에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(100-2)에 포함된 금속 케이스(140)의 상세한 구조의 도시를 위하여 디스플레이 패널(120) 및 접지 기판(130)의 도시는 생략되었다.
도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)의 다른 실시 예(100-2)에서, 금속 케이스(140)에는 루프 패턴(LP2)이 형성될 수 있으며, 루프 패턴(LP2)에는 급전부가 구성되어 급전이 이루어질 수 있다.
도 7을 참조하면, 루프 패턴(LP2)의 일 실시 예(LP2-1)에서 루프 패턴(LP2-1)은 폐쇄된 형태의 루프 구조를 가질 수 있다.
또한, 루프 패턴(LP2-1) 내에는 제4용량성 소자(cr2), 제5용량성 소자(cf2), 및 급전부(f2)가 구성될 수 있다.
제4용량성 소자(cr2)는 루프 패턴(LP2-1)을 가로질러 연결하며 금속 케이스(140)의 공진회로의 공진 주파수를 조절할 수 있다.
제5용량성 소자(cf2)는 급전(f2)과 직렬로 연결되어 금속 케이스(140)가 구성하는 안테나의 입력 임피던스를 조절할 수 있다.
도 8을 참조하면, 루프 패턴(LP2)의 다른 실시 예(LP2-2)에서 루프 패턴(LP2-2)은 일측이 개방된 형태의 루프 구조를 가질 수 있다.
이 경우, 제4용량성 소자(cr2)는 루프 패턴(LP2-2)의 개방 영역을 가로질러 연결될 수 있으며, 제4용량성 소자(cr2)의 위치에 따라 공진 주파수가 조절될 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 6에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-2)의 구조에 따른 안테나 반사 계수는 -6dB 기준으로 70MHz 내지 79MHz의 대역폭을 가지며, 이 역시 TV 방송 대역에서 VHF 대역(54MHz 내지 88MHz)에서 유용하게 활용될 수 있다.
도 10은 도 1에 도시된 디스플레이 장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구조에 따른 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 10을 참조하면, 도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)의 또 다른 실시 예(100-3)에서 접지 기판(130)과 금속 케이스(140) 사이에는 유도성 소자(L), 제6용량성 소자(cf3), 및 급전부(f3)가 구성될 수 있다.
유도성 소자(L)는 접지 기판(130)과 금속 케이스(140) 사이에 직접 연결되어 패치와 같이 동작하는 접지 기판(130)의 공진 주파수를 제어할 수 있다.
실시 예에 따라, 유도성 소자(L)는 용량성 소자로 대체될 수도 있다.
제6용량성 소자(cf3)는 급전부(f3)와 직렬로 연결되어 접지 기판(130)과 금속 케이스(140)에 의해 구성되는 안테나의 입력 임피던스를 조절할 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 9에 도시된 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100-3)의 구조에 따른 안테나 반사 계수는 -6dB 기준으로 77MHz 내지 95MHz의 대역폭을 가지며, 이 역시 TV 방송 대역에서 VHF 대역(54MHz 내지 88MHz)에서 유용하게 활용될 수 있다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.
100, 100-1 ~100-3 : 디스플레이 장치
110 : 금속 프레임
120 : 디스플레이 모듈
130 : 접지 기판
140 : 금속 케이스

Claims (5)

  1. 안테나에 있어서,
    금속 케이스;
    상기 금속 케이스와 이격되어 적층되되, 일측에 형성되는 루프 패턴과 상기 루프 패턴에 구성되는 급전부를 포함하는 접지 기판; 및
    상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 접지 기판과 이격되어 적층된 디스플레이 패널과 이격된 채로 상기 금속 케이스, 상기 접지 기판, 및 상기 디스플레이 패널을 둘러싸며, 상기 접지 기판과의 전자기적 결합을 통하여 급전되고, 분절 없이 일체로 형성되는 금속 프레임을 포함하되,
    상기 루프 패턴은, 일단이 개방된 구조를 가지며,
    상기 루프 패턴은,
    상기 루프 패턴을 가로질러 연결하여 상기 접지 기판의 공진회로의 공진 주파수를 조절하는 제1용량성 소자; 및
    상기 급전부와 직렬로 연결되어 상기 루프 패턴을 가로질러 연결하며, 상기 안테나의 입력 임피던스를 조절하는 제2용량성 소자를 포함하는, 안테나.
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