KR102322045B1 - Antenna device and display device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 안테나 소자 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna element and an image display device including the same.
최근 정보통신 기술의 발달에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetoth) 등과 같은 무선통신 기술이 화상표시장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다. With the recent development of information and communication technology, wireless communication technologies such as Wi-Fi and Bluetooth are combined with an image display device, and are implemented in the form of, for example, a smart phone. In this case, an antenna may be coupled to the image display device to perform a communication function.
상기 안테나는 무선통신 기능을 수행하기 위해 신호를 송수신할 수 있는 안테나 전극 및/또는 패턴을 포함한다. 구리는 가격이 저렴하고 저항이 낮아 전기전도도가 우수하므로 안테나 전극 및/또는 패턴의 재료로 사용하기에 적합하나, 산소와 접촉하는 경우 산화가 쉽게 일어나 시간이 지남에 따라 안테나의 성능이 저하되는 문제가 있다. The antenna includes an antenna electrode and/or a pattern capable of transmitting and receiving a signal to perform a wireless communication function. Copper has good electrical conductivity due to its low price and low resistance, so it is suitable for use as a material for antenna electrodes and/or patterns. there is
한편, 최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상표시장치에 결합될 필요가 있다. 그러나, 안테나의 구동 주파수가 증가하는 경우, 신호 손실이 증가할 수 있으며 안테나의 성능이 저하될수록 신호 손실의 정도가 더욱 증가할 수 있다. Meanwhile, as mobile communication technology evolves in recent years, for example, an antenna for performing communication in a high-frequency or ultra-high frequency band needs to be coupled to the image display device. However, when the driving frequency of the antenna increases, signal loss may increase, and the degree of signal loss may further increase as the performance of the antenna decreases.
따라서, 안테나의 우수한 전기전도 특성을 유지하면서, 산화에 의한 성능저하를 방지할 수 있는 안테나에 대한 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop an antenna capable of preventing performance degradation due to oxidation while maintaining excellent electrical conductivity of the antenna.
대한민국 등록특허 제10- 1718016호는, 금속 도전층의 상하부에 도전성 산화막이 도입되어 광투과성이 우수한 안테나부를 개시하고 있으나, 금속 도전층의 산화에 의한 성능저하에 따른 문제점은 여전히 해결하고 있지 못하다.Korean Patent Registration No. 10-1718016 discloses an antenna unit having excellent light transmittance by introducing a conductive oxide film on the upper and lower portions of the metal conductive layer, but the problem of performance degradation due to oxidation of the metal conductive layer is still not solved.
본 발명은, 우수한 전기전도 특성을 유지하면서 시간 경과에 따른 신뢰성이 유지되는 안테나 소자를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an antenna element that maintains reliability over time while maintaining excellent electrical conductivity characteristics.
또한, 본 발명은, 투과율 및 신호 감도가 향상된 안테나 소자를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an antenna element having improved transmittance and signal sensitivity.
또한, 본 발명은, 우수한 전기전도 특성을 유지하면서 시간 경과에 따른 신뢰성이 유지되는 안테나 소자를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an image display device including an antenna element that maintains reliability over time while maintaining excellent electrical conductivity characteristics.
또한, 본 발명은, 투과율 및 신호 감도가 향상된 안테나 소자를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an image display device including an antenna element having improved transmittance and signal sensitivity.
본 발명은, 유전층; 및 상기 유전층 상에 형성된 안테나 패턴을 포함하고, 상기 안테나 패턴은 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하는, 안테나 소자에 관한 것이다.The present invention, a dielectric layer; and an antenna pattern formed on the dielectric layer, wherein the antenna pattern includes a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium within a thickness of 5% from an outermost surface.
본 발명은, 그 제1 관점에 있어서, 상기 칼슘 함유 구리층의 두께는 1000 내지 3100Å인 것일 수 있다.In the present invention, in the first aspect, the thickness of the calcium-containing copper layer may be 1000 to 3100 Å.
본 발명은, 그 제2 관점에 있어서, 상기 안테나 패턴은 방사 패턴, 상기 방사 패턴으로부터 연장되는 전송 선로 및 상기 전송 선로의 말단부에 연결된 신호 패드를 포함하는 것일 수 있다. In the second aspect of the present invention, the antenna pattern may include a radiation pattern, a transmission line extending from the radiation pattern, and a signal pad connected to a distal end of the transmission line.
본 발명은, 그 제3 관점에 있어서, 상기 방사 패턴, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드는 상기 칼슘 함유 구리층을 포함하는 것일 수 있다. In the third aspect of the present invention, the radiation pattern, the transmission line, and the signal pad may include the calcium-containing copper layer.
본 발명은, 그 제4 관점에 있어서, 상기 방사 패턴, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드는 동일 레벨에 배치되며, 실질적으로 단일 공정을 통해 형성된 것일 수 있다.In the fourth aspect of the present invention, the radiation pattern, the transmission line, and the signal pad may be disposed on the same level and formed through a substantially single process.
본 발명은, 제5 관점에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 선로는 메쉬 구조를 포함하는 것일 수 있다.In the fifth aspect of the present invention, the radiation pattern and the transmission line may include a mesh structure.
본 발명은, 그 제6 관점에 있어서, 상기 메쉬 구조는 마름모 형상의 단위 셀을 포함하는 것일 수 있다.According to the sixth aspect of the present invention, the mesh structure may include unit cells having a rhombus shape.
본 발명은, 그 제7 관점에 있어서, 상기 안테나 패턴은 최표면으로부터 4% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하는 것일 수 있다.In the seventh aspect of the present invention, the antenna pattern may include a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium within 4% thickness from the outermost surface.
본 발명은, 그 제8 관점에 있어서, 상기 안테나 패턴은 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 97 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하는 것일 수 있다.In the eighth aspect of the present invention, the antenna pattern may include a calcium-containing copper layer containing 97 atomic% or more of calcium within 5% thickness from the outermost surface.
본 발명은, 그 제9 관점에 있어서, 상기 칼슘 함유 구리층은 스퍼터링 공정을 통해 형성되며, 상기 스퍼터링 공정은 캐리어 가스로 산소 가스를 사용하지 않는 것일 수 있다.In the ninth aspect of the present invention, the calcium-containing copper layer is formed through a sputtering process, and the sputtering process may not use oxygen gas as a carrier gas.
본 발명은, 그 제10 관점에 있어서, 상기 안테나 패턴은 투명 도전성 산화물 층 및 칼슘 함유 구리층을 포함하는 적층 구조일 수 있다.In the tenth aspect of the present invention, the antenna pattern may have a laminate structure including a transparent conductive oxide layer and a calcium-containing copper layer.
또한, 본 발명은, 상기 안테나 소자 및 표시패널을 포함하는, 화상 표시 장치에 관한 것이다.Further, the present invention relates to an image display device comprising the above antenna element and a display panel.
본 발명은, 제11 관점에 있어서, 상기 안테나 소자와 전기적으로 연결되며, 상기 안테나 소자의 신호 패드와 전기적으로 연결된 신호 배선을 포함하는 연성 인쇄 회로 기판을 더 포함하고, 상기 신호 배선은 칼슘 함유 구리층을 포함하는 것일 수 있다.According to the eleventh aspect, the present invention further comprises a flexible printed circuit board electrically connected to the antenna element and comprising a signal wire electrically connected to a signal pad of the antenna element, wherein the signal wire is calcium-containing copper It may include a layer.
본 발명의 안테나 소자는 안테나 패턴이 최표면에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함함으로써, 칼슘 함유 구리층의 심부까지 산소가 도달하는 것을 차단할 수 있으며, 이에 따라 구리층의 산화로 인한 안테나 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 칼슘 함유 구리층의 최표면 이외에는 칼슘이 5 원자% 미만으로 함유되므로 순수한 구리층과 유사한 전기전도도를 나타낼 수 있다.In the antenna element of the present invention, since the antenna pattern includes a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium on the outermost surface, it is possible to block oxygen from reaching the deep part of the calcium-containing copper layer, thereby oxidizing the copper layer. It is possible to prevent deterioration of antenna performance due to this. In addition, since calcium is contained in an amount of less than 5 atomic% other than the outermost surface of the calcium-containing copper layer, electrical conductivity similar to that of a pure copper layer can be exhibited.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 일 실시에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼슘 함유 구리층의 깊이별 칼슘 및 산소 함유량을 나타내는 도이다.
도 7은 본원 실험예에 따른 표면산화 평가기준을 나타내는 도이다.1 and 2 are schematic plan and cross-sectional views showing an antenna element according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic plan view showing an antenna element according to another embodiment of the present invention.
4 and 5 are schematic cross-sectional views and plan views illustrating an image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the calcium and oxygen content of each depth of the calcium-containing copper layer according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the surface oxidation evaluation criteria according to the experimental example of the present application.
본 발명은 유전층; 및 상기 유전층 상에 형성된 안테나 패턴을 포함하고, 상기 안테나 패턴은 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하는 안테나 소자 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric layer; and an antenna pattern formed on the dielectric layer, wherein the antenna pattern includes a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium within 5% thickness from the outermost surface, and an image display device including the same. .
본 발명의 안테나 소자는 안테나 패턴이 최표면에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함함으로써, 칼슘 함유 구리층의 심부까지 산소가 도달하는 것을 차단할 수 있으며, 이에 따라 구리층의 산화로 인한 안테나 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 칼슘 함유 구리층의 최표면 이외에는 칼슘이 5 원자% 미만으로 함유되므로 순수한 구리층과 유사한 전기전도도를 나타낼 수 있다.In the antenna element of the present invention, since the antenna pattern includes a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium on the outermost surface, it is possible to block oxygen from reaching the deep part of the calcium-containing copper layer, thereby oxidizing the copper layer. It is possible to prevent deterioration of antenna performance due to this. In addition, since calcium is contained in an amount of less than 5 atomic% other than the outermost surface of the calcium-containing copper layer, electrical conductivity similar to that of a pure copper layer can be exhibited.
본 발명의 안테나 소자는, 신호의 송수신을 이용하는 기술분야에 범용적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 3세대 이동 통신(3G) 내지 5세대 고주파 이동 통신(5G)을 위한 안테나 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 등에 사용될 수 있으며, 이후 개발되는 이동 통신 분야에도 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 사용될 수 있다.The antenna element of the present invention can be universally used in a technical field using signal transmission and reception. For example, an antenna for 3G mobile communication (3G) to 5G high-frequency mobile communication (5G) and an image display device including the same may be used, and the scope of the present invention is not impaired even in the field of mobile communication to be developed later. can be used within
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 실시 예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.
명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and/or components other than the stated components, steps, operations and/or components. It is used in the sense of not being excluded. Like reference numerals refer to like elements throughout.
공간적으로 상대적인 용어인 「아래」, 「저면」, 「하부」, 「위」, 「상면」, 「상부」 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 「아래」 또는 「하부」로 기술된 소자는 다른 소자의 「위」에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 「아래」는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms “bottom”, “bottom”, “lower”, “top”, “top”, “upper”, etc. are one element or component and another element or component as shown in the drawings. It can be used to easily describe the correlation with The spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, when an element shown in the drawings is turned over, an element described as "below" or "below" another element may be placed "above" the other element. Accordingly, the exemplary term “down” may include both the downward and upward directions. The device may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
도 1 및 2는, 예시적인 실시 예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 1 and 2 are schematic plan and cross-sectional views showing an antenna element according to an exemplary embodiment.
도 1 및 2를 참조하면, 예시적인 실시 예에 따른 안테나 소자는, 유전층(110) 및 상기 유전층 상에 형성된 안테나 패턴(120)을 포함할 수 있고, 상기 안테나 패턴(120)은 칼슘 함유 구리층(121)을 포함할 수 있다.1 and 2 , an antenna element according to an exemplary embodiment may include a
유전층(110)은, 안테나 소자를 구성하는 구성 요소들의 구조적인 기지(base)를 제공하는 역할을 수행하는 것일 수 있다.The
유전층(110)은, 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함하는 것일 수 있고, 종래 또는 이후에 개발되는 것을 사용할 수 있다. The
일 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 상기 유전층(110)은, 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 포함하는 것일 수 있다.In one or more embodiments, the
예를 들어, 투명 필름이 유전층(110)으로 제공되는 것일 수 있다.For example, a transparent film may be provided as the
일 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 상기 투명 필름은, 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(110)으로 사용될 수 있다.In one or a plurality of embodiments, the transparent film includes a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose resins, such as a diacetyl cellulose and a triacetyl cellulose; polycarbonate-based resin; acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; styrenic resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo-based or norbornene structure, and an ethylene-propylene copolymer; vinyl chloride-based resin; amide resins such as nylon and aromatic polyamide; imide-based resin; polyether sulfone-based resin; sulfone-based resins; polyether ether ketone resin; sulfide polyphenylene-based resin; vinyl alcohol-based resin; vinylidene chloride-based resin; vinyl butyral-based resin; allylate-based resin; polyoxymethylene-based resins; A thermoplastic resin such as an epoxy-based resin may be included. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, a transparent film made of a thermosetting resin such as (meth)acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone or UV curable resin may be used as the
일 실시예에 있어서, 유전층(110)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유전층(110)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 유전층(110)의 유전율은 1.5 내지 12 범위로 조절되는 것일 수 있다. 상기 유전율이 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.In one embodiment, the dielectric constant of the
안테나 패턴(120)은 유전층(110)의 상면 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 패턴들(120)이 유전층(110) 또는 상기 안테나 소자(100)의 너비 방향을 따라 어레이 형태로 배열되어 안테나 패턴 행을 형성할 수 있다.The
상기 안테나 패턴(120)은 칼슘 함유 구리층(121)을 포함할 수 있고, 칼슘 함유 구리층(121)은 신호를 송수신 하기 위한 전극으로써 역할을 수행할 수 있다. The
일 실시예에 있어서, 칼슘 함유 구리층(121)은 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유할 수 있다.In one embodiment, the calcium-containing
구리는 가격이 저렴하고 저항이 낮아 전기전도도가 우수하므로 안테나 전극 및/또는 패턴의 재료로 사용된다. 그러나, 구리는 공기 중에 노출되면 산소와 접촉하여 쉽게 산화된다. 산화된 구리는 전기가 흐르지 않으므로 구리층의 일부가 산화되는 경우 전기전도도가 현저히 저하된다. 따라서, 안테나 특성의 저하를 방지하기 위해서는 구리층의 산화를 방지할 필요가 있다.Copper is used as a material for antenna electrodes and/or patterns because of its low price and excellent electrical conductivity due to low resistance. However, copper is easily oxidized in contact with oxygen when exposed to air. Since oxidized copper does not conduct electricity, electrical conductivity is significantly reduced when a portion of the copper layer is oxidized. Therefore, in order to prevent deterioration of antenna characteristics, it is necessary to prevent oxidation of the copper layer.
본 발명의 칼슘 함유 구리층(121)은 칼슘이 최표층(121a)에 95 원자% 이상, 바람직하게는 97 원자% 이상, 더욱 바람직하게는 99 원자% 이상 집중되어 분포되는 것을 특징으로 한다. 상기 최표층(121a)은 칼슘 함유 구리층(121)의 최표면으로부터 5% 두께 부분일 수 있고, 바람직하게는 최표면으로부터 4% 두께 부분일 수 있으며, 가장 바람직하게는 최표면으로부터 3% 두께 부분일 수 있다. 이와 같이, 칼슘이 최표층(121a)에 집중되는 경우 공기중의 산소가 하부 구리층(121b; 칼슘 함유 구리층에서 최표층을 제외한 부분) 내로 침투하는 것을 차단할 수 있으므로, 하부 구리층(121b)의 산화를 원천적으로 방지할 수 있다. The calcium-containing
본 발명과 달리 칼슘이 구리층 내에 전체적으로 분포하는 경우 공기중의 산소가 구리층 내로 침투하는 것을 차단할 수 없다. 따라서, 시간의 경과에 따라 구리층의 산화가 진행되며, 안테나 특성의 저하를 방지할 수 없다.Unlike the present invention, when calcium is distributed throughout the copper layer, oxygen in the air cannot be blocked from penetrating into the copper layer. Accordingly, oxidation of the copper layer proceeds with the lapse of time, and deterioration of antenna characteristics cannot be prevented.
상기 칼슘 함유 구리층(121)은 스퍼터링 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 스퍼터링 공정은 유전층(110)을 스퍼터링 공정 챔버에 로딩한 후 CuCa 타켓을 이용하여 증착하는 것일 수 있으며, 캐리어 가스로 아르곤(Ar) 가스를 사용할 수 있다.The calcium-containing
일 실시예에 있어서, 상기 스퍼터링 공정은 캐리어 가스로 산소 가스를 사용하지 않는 것 즉, 산소분압 없이 수행되는 것일 수 있다. 산소분압이 없는 상태에서 CuCa 타켓을 이용하여 스퍼터링 공정을 수행함에 따라, 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 형성할 수 있으므로 바람직하다.In one embodiment, the sputtering process may be performed without oxygen gas as a carrier gas, that is, without oxygen partial pressure. As the sputtering process is performed using the CuCa target in the absence of oxygen partial pressure, it is preferable because a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium can be formed within 5% of the thickness from the outermost surface.
산소분압을 가한 상태에서 CuCa 타켓을 이용하여 스퍼터링 공정을 수행하는 경우 칼슘이 최표면에 집중적으로 분포되지 않고, 구리층 내에 전체적으로 분포하게 되며, 이에 따른 문제점은 위에서 설명한 바와 같다.When a sputtering process is performed using a CuCa target in a state in which partial pressure of oxygen is applied, calcium is not distributed intensively on the outermost surface, but is distributed throughout the copper layer, and the resulting problems are as described above.
일 실시예에 있어서, 칼슘 함유 구리층(121)의 두께는 1000 내지 3100Å일 수 있으며, 바람직하게는 1500 내지 2500Å일 수 있다. 상기 두께 범위 내에서 칼슘 함유 구리층을 통한 충분한 신호전달 및 전기전도도를 구현할 수 있으므로 바람직하다.In one embodiment, the thickness of the calcium-containing
안테나 패턴(120)은 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)를 포함할 수 있다. 방사 패턴(122)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)의 일변으로부터 연장될 수 있다. 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성되며, 방사 패턴(122)보다 좁은 폭을 가질 수 있다.The
안테나 패턴(120)은 신호 패드(126)를 더 포함할 수 있다. 신호 패드(126)는 전송 선로(124)의 말단부와 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(126)는 전송 선로(124)와 실질적으로 일체의 부재로 제공되며, 전송 선로(124)의 상기 말단부가 신호 패드(126)로 제공될 수도 있다.The
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(122), 전송 선로(124) 및 신호 패드(126)는 후술할 구리-칼슘 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(122), 전송 선로(124) 및 신호 패드(126)는 실질적으로 동일한 구리-칼슘 합금을 포함할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(122), 전송 선로(124) 및 신호 패드(126)는 유전층(110) 상에서 동일 레벨에 배치되며 실질적으로 단일 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 경우, 실질적으로 동일한 부재(예를 들면, 상기 칼슘 함유 구리층)를 사용하여 단일 공정으로 동일 레벨 상에서 형성되므로, 공정이 간소화되고 안테나 소자(100)의 제조 비용이 절감될 수 있다.In an embodiment, the
일부 실시예들에 따르면, 신호 패드(126) 주변에는 그라운드 패드(128)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(128)이 신호 패드(126)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드(128)는 전송 선로(124) 및 신호 패드(126)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.According to some embodiments, a
신호 패드(126) 및 그라운드 패드(128)는 급전 저항 감소, 노이즈 흡수 효율 및 수평 방사 특성 향상 등을 고려하여 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다.The
안테나 패턴(120) 또는 방사 패턴(122)은 예를 들면, 3G, 4G, 5G 혹은 그 이상의 고주파 혹은 초고주파 대역의 공진 주파수를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 패턴(120)의 공진 주파수는 약 20 내지 40GHz 범위일 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 서로 다른 사이즈를 갖는 방사 패턴들(122)이 유전층(110) 상에 배열될 수 있다. 이 경우, 안테나 소자(100)는 복수의 공진 주파수 대역에서 방사하는 다중 방사 혹은 멀티-밴드 안테나로서 제공될 수 있다.In an embodiment,
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)는 투과율 향상을 위해 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124) 주변에는 더미 메쉬 패턴(미도시)이 형성될 수도 있다. 상기 방사 패턴(122) 및/또는 전송 선로(124)가 메쉬 구조를 포함할 경우, 전극 패턴의 시인성 및 면저항을 감소시킬 수 있고, 전극 패턴의 투과율이 증가될 수 있으며, 안테나 소자의 유연성이 향상될 수 있다. 이에, 안테나 소자가 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치에 효과적으로 사용될 수 있다.In an embodiment, the
상기 메쉬 구조는 이웃하는 한 쌍의 제1 전극라인 및 이웃하는 한 쌍의 제2 전극라인이 서로 교차하여 정의된 방사 단위 셀을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 방사 단위 셀은 실질적으로 마름모 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 육각형 등의 다각형 형상을 가지는 것일 수 있다.The mesh structure may include a radiation unit cell in which a pair of adjacent first electrode lines and a pair of adjacent second electrode lines cross each other. In an embodiment, the radiation unit cell may have a substantially rhombus shape, but is not limited thereto and may have a polygonal shape such as a hexagon.
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(122)은 메쉬-패턴 구조를 가지며, 전송 선로(124)의 적어도 일부는 속이 찬(solid) 금속 패턴을 포함할 수 있다. In an embodiment, the
방사 패턴(122)은 화상 표시 장치의 표시 영역 내에 배치되고, 신호 패드(126) 및 그라운드 패드(128)는 화상 표시 장치의 비표시 영역 또는 베젤 영역 내에 배치될 수 있다. 전송 선로(124)의 상기 적어도 일부 역시 비표시 영역 또는 베젤 영역 내에 배치될 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. In an embodiment, the
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴들(120)은 투명 도전성 산화물층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 상기 금속층은 칼슘 함유 구리층일 수 있다. 예를 들면, 투명 전도성 산화물층-금속층 또는 금속층-투명 전도성 산화물층의 2층 구조를 가질 수 있으며, 투명 도전성 산화물층-금속층-투명 도전성 산화물층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.In an embodiment, the
안테나 패턴(120)은 흑화 처리부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(120) 표면에서의 반사율을 감소시켜, 광반사에 따른 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120)에 포함된 금속층의 표면을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜, 흑화층을 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120) 또는 상기 금속 층 상에 흑색 재료 코팅층, 또는 도금층과 같은 흑화층을 형성할 수 있다. 상기 흑색 재료 또는 도금층은 규소, 탄소, 구리, 몰리브덴, 주석, 크롬, 몰리브덴, 니켈, 코발트 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 산화물, 황화물, 합금 등을 포함할 수 있다.In an embodiment, the blackening layer may be formed by converting the surface of the metal layer included in the
흑화층의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 안테나 방사 특성을 고려하여 조절될 수 있다.The composition and thickness of the blackening layer may be adjusted in consideration of the reflectance reduction effect and antenna radiation characteristics.
칼슘 함유 구리층(121)은 유전층(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 칼슘 함유 구리층(121)은 유전층(110)과 접촉하거나, 칼슘 함유 구리층(121)과 유전층(110) 사이에 다른 부재가 개재될 수 있다.The calcium-containing
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view showing an antenna element according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 안테나 소자(100)는 연성 인쇄 회로 기판(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
연성 인쇄 회로 기판(200)은 코어층(210) 및 코어층(210)의 표면들 상에 형성된 신호 배선들(220)을 포함할 수 있다.The flexible printed
일부 실시예들에 있어서, 유전층(110)이 연성 인쇄 회로 기판(200)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 연성 인쇄 회로 기판(200)(예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(200)의 코어층(210))은 유전층(110)과 실질적으로 일체의 부재로서 제공될 수 있다. 또한, 후술하는 신호 배선(220)은 전송 선로(124)와 직접 연결되며 신호 패드(126)는 생략될 수도 있다.In some embodiments, the
코어층(210)은 예를 들면, 폴리이미드 수지, MPI(Modified Polyimide), 에폭시 수지, 폴리 에스테르, 시클로 올레핀 폴리머(COP), 액정 폴리머(LCP) 등과 같은 유연성 수지를 포함할 수 있다. 코어층(210)은 회로 기판(200)에 포함되는 내부 절연층을 포함할 수 있다.The
신호 배선들(220)은 예를 들면, 급전 선로로 제공될 수 있다. 신호 배선들(220)은 코어층(210)의 일 면(예를 들면, 안테나 패턴(120)과 마주보는 표면) 상에 배열될 수 있다.The
예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(200)은 코어층(210)의 상기 일 면 상에 형성되며, 상기 신호 배선들을 덮는 커버레이 필름을 더 포함할 수 있다.For example, the flexible printed
신호 배선들(220)은 안테나 패턴들(120)의 신호 패드들(126)과 연결 또는 본딩될 수 있다. 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(200)의 상기 커버레이 필름을 일부 제거하여 신호 배선들(220)의 일단부를 노출시킬 수 있다. 노출된 신호 배선들(220)의 상기 일단부를 신호 패드(126) 상에 접합시킬 수 있다. The
예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 접합 구조물을 신호 패드들(126) 상에 부착시킨 후 신호 배선들(220) 상기 일단부들이 위치한 연성 인쇄 회로 기판(200)의 본딩 영역(BR)을 상기 도전성 접합 구조물 상에 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 연성 인쇄 회로 기판(200)의 본딩 영역(BR)을 안테나 소자(100)에 부착시킬 수 있으며, 신호 배선들(220)을 각 신호 패드(126)에 전기적으로 연결시킬 수 있다.For example, after attaching a conductive bonding structure such as an anisotropic conductive film (ACF) on the
도 3에 도시된 바와 같이, 신호 배선들(220)은 각각 독립적으로 안테나 패턴들(120)의 신호 패드들(126) 각각과 연결 또는 본딩될 수 있다. 이 경우, 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(290)으로부터 각 안테나 패턴(120)으로 독립적으로 급전 및 제어 신호가 공급될 수 있다.As shown in FIG. 3 , each of the
일 실시예에 있어서, 신호 배선(220)을 통해 소정의 개수의 안테나 패턴들(120)이 커플링될 수도 있다.In an embodiment, a predetermined number of
일 실시예에 있어서, 신호 배선(220)은 상술한 칼슘 함유 구리층을 포함할 수 있다. 이 경우, 신호 배선(220)의 전도율이 지나치게 낮아지는 것을 방지하면서, 신호 배선(220)의 심부까지 산소가 도달하는 것을 차단하여 산화를 억제할 수 있다. 이에 따라, 신호 배선(220)을 통해 전달되는 신호의 손실을 방지하면서도 고 신뢰성의 신호 배선(220)을 구현할 수 있다.In an embodiment, the
예시적인 실시예들에 있어서, 연성 인쇄 회로 기판(200) 상에 중개 회로 기판(280)이 배치되고, 중개 회로 기판(280) 상에 안테나 구동 IC 칩(290)이 예를 들면, 표면 실장 기술(SMT)을 통해 실장될 수 있다.In exemplary embodiments, an
본 출원에 사용되는 용어 "중개 회로 기판"은 연성 인쇄 회로 기판(200) 및 안테나 구동 IC 칩(290) 사이에 위치하는 회로 구조 또는 회로 기판을 포괄적으로 지칭할 수 있다.The term “intermediate circuit board” used in the present application may generically refer to a circuit structure or circuit board positioned between the flexible printed
예를 들면, 중개 회로 기판(280)은 화상 표시 장치의 메인 보드, 리지드(rigid) 인쇄 회로 기판 및 각종 안테나 패키지 기판 등을 포괄할 수 있다.For example, the
중개 회로 기판(280)이 리지드 인쇄 회로 기판인 경우, 예를 들면 중개 회로 기판(280)은 연성 인쇄 회로 기판(200)보다 높은 강도 혹은 낮은 연성을 가질 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩(290)의 실장 안정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 중개 회로 기판(280)이 리지드 인쇄 회로 기판인 경우, 프리프레그(prepreg)와 같이 유리 섬유와 같은 무기 물질이 함침된 수지(예를 들면, 에폭시 수지)층을 베이스 절연층 혹은 코어층으로 포함하며, 상기 베이스 절연층 표면 및 내부에 분포하는 신호 배선들을 포함할 수 있다.When the
안테나 구동 IC 칩(290)으로부터 신호 배선(220)을 통해 안테나 패턴(120)으로 급전 및 구동 신호가 인가될 수 있다. 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(200) 내에는 안테나 구동 IC 칩(290)과 신호 배선(220)을 전기적으로 연결시키는 회로 또는 콘택을 더 포함할 수 있다.A power supply and driving signal may be applied from the antenna driving
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도 및 평면도이다.4 and 5 are schematic cross-sectional views and plan views, respectively, for explaining an image display apparatus according to example embodiments.
도 4 및 도 5를 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 예를 들면, 스마트 폰 형태로 구현될 수 있으며, 도 5는 화상 표시 장치(300)의 전면부 또는 윈도우 면을 도시하고 있다. 화상 표시 장치(300)의 전면부는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다4 and 5 , the
상술한 안테나 패키지에 포함된 안테나 소자(100)는 화상 표시 장치(300)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 표시 패널(305) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 패턴들(122)은 표시 영역(310)과 적어도 부분적으로 중첩될 수도 있다. The
이 경우, 방사 패턴(122)은 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있으며, 방사 패턴(122)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 안테나 패턴(120)에 포함된 패드들(126, 128)은 속이 찬 금속 패턴으로 형성되며, 이미지 품질 저하 방지를 위해 주변 영역(320)에 배치될 수 있다.In this case, the
일부 실시예들에 있어서, 연성 인쇄 회로 기판(200)은 예를 들면, 표시 패널(305)의 측면 굴곡 프로파일을 따라 굴곡되어 화상 표시 장치(300)의 배면부에 배치되며 안테나 구동 IC 칩(290)이 실장된 중개 회로 기판(280)(예를 들면, 메인 보드)을 향해 연장할 수 있다.In some embodiments, the flexible printed
연성 인쇄 회로 기판(200) 및 중개 회로 기판(280)은 본딩되거나 커넥터를 통해 상호 연결되어, 안테나 구동 IC 칩(290)에 의한 안테나 소자(100)로의 급전 및 안테나 구동 제어가 구현될 수 있다.The flexible printed
이하, 구체적으로 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
<실시예 및 비교예>: 안테나 소자 제작<Examples and Comparative Examples>: Antenna element fabrication
실시예 1Example 1
글래스 기판을 스퍼터링 공정 챔버(챔버 온도: 120℃) 내에 로딩한 후 CuCa (Cu 대비 Ca비율: 1 원자%) 타겟을 이용한 증착을 시작하면서 Ar 가스를 총 0.3 내지 0.4Pa의 압력으로 주입하여 칼슘 함유 구리층을 두께 2000Å로 형성하였다.After loading a glass substrate into a sputtering process chamber (chamber temperature: 120° C.) and starting deposition using a CuCa (Cu to Ca ratio: 1 atomic%) target, Ar gas is injected at a total pressure of 0.3 to 0.4 Pa to contain calcium. A copper layer was formed to a thickness of 2000 Å.
비교예 1Comparative Example 1
글래스 기판을 스퍼터링 공정 챔버(챔버 온도: 120℃) 내에 로딩한 후 CuCa (Cu 대비 Ca비율: 1 원자%) 타겟을 이용한 증착을 시작하면서 산소 가스를 캐리어 가스로 10/10 sccm, 총 20 sccm을 Ar과 함께 총 0.5 내지 0.7Pa의 압력으로 주입하여 칼슘 함유 구리층을 두께 2000Å로 형성하였다.After loading a glass substrate into a sputtering process chamber (chamber temperature: 120° C.) and starting deposition using a CuCa (Cu to Ca ratio: 1 atomic%) target, 10/10 sccm of oxygen gas as a carrier gas, a total of 20 sccm It was injected together with Ar at a pressure of 0.5 to 0.7 Pa to form a calcium-containing copper layer to a thickness of 2000 Å.
비교예 2Comparative Example 2
글래스 기판을 스퍼터링 공정 챔버(챔버 온도: 120℃) 내에 로딩한 후 CuCa (Cu 대비 Ca비율: 1 원자%) 타겟을 이용한 증착을 시작하면서 산소 가스를 캐리어 가스로 40/40 sccm, 총 80 sccm을 Ar과 함께 총 0.5 내지 0.7Pa의 압력으로 주입하여 칼슘 함유 구리층을 두께 2000Å로 형성하였다.After loading a glass substrate into a sputtering process chamber (chamber temperature: 120°C), and starting deposition using a CuCa (Cu to Ca ratio: 1 atomic%) target, 40/40 sccm of oxygen gas as a carrier gas, a total of 80 sccm It was injected together with Ar at a pressure of 0.5 to 0.7 Pa to form a calcium-containing copper layer to a thickness of 2000 Å.
비교예 3Comparative Example 3
글래스 기판을 스퍼터링 공정 챔버(챔버 온도: 120℃) 내에 로딩한 후 Pure Cu 100% 타겟을 이용한 증착을 시작하면서 Ar 가스를 총 0.3 내지 0.7Pa의 압력으로 주입하여 순수 구리 금속층을 두께 2000Å로 형성하였다After loading a glass substrate into a sputtering process chamber (chamber temperature: 120° C.) and starting deposition using a
<실험예><Experimental example>
1. 깊이별 칼슘(Ca) 함량 분석1. Analysis of calcium (Ca) content by depth
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 따른 칼슘 함유 구리층을 1 cm * 1 cm의 크기로 절단하여 시편을 준비하였다. 상기 준비된 시편에 대하여, X선 광전자 분광기(Quantera II, Ulvac-PHI社)를 사용해 깊이별 칼슘(Ca) 함량을 분석하고, 그 결과를 하기 표 1 및 도 6에 나타내었다. 하기 표 1의 깊이별 칼슘(Ca) 함량은 칼슘 함유 구리층에 함유되는 전체 칼슘(Ca) 원자에 대한 각 깊이별 칼슘(Ca)의 함량(원자%)을 나타낸다.Specimens were prepared by cutting the calcium-containing copper layer according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 to a size of 1 cm * 1 cm. For the prepared specimens, the calcium (Ca) content was analyzed by depth using an X-ray photoelectron spectrometer (Quantera II, Ulvac-PHI), and the results are shown in Table 1 and FIG. 6 below. The calcium (Ca) content for each depth in Table 1 below represents the calcium (Ca) content (atomic %) for each depth with respect to the total calcium (Ca) atoms contained in the calcium-containing copper layer.
<성분 분석 조건><Conditions for component analysis>
- 분석 장비: X선 광전자 분광기 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), Quantera II, Ulvac-PHI社 제조- Analysis equipment: X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Quantera II, manufactured by Ulvac-PHI
- 도달 진공도: 3.8 x 10-7 Torr- Vacuum reached: 3.8 x 10-7 Torr
- 여기원: 단색화 Al Kα(1486.6 eV)- Excitation source: monochromatic Al Kα (1486.6 eV)
- 출력: 50 W, 15kV- Output: 50 W, 15kV
- 검출 면적: 200 ㎛φ- Detection area: 200 μmφ
- 입사각: 45°- Incident angle: 45°
- 취출각: 45°- Take-out angle: 45°
- Pass energy: 55eV- Pass energy: 55eV
- 중화총: 1.0V, 20.0㎂- Heavy gun: 1.0V, 20.0も
- 성분 분석 대상 원소: 구리(Cu), 산소(O), 캄슘(Ca)- Elements to be analyzed: Copper (Cu), Oxygen (O), Calcium (Ca)
상기 표 1을 참조하면, 본원 실시예 1에 따른 칼슘 함유 구리층은 칼슘 원자의 대부분이 최표면으로부터 5% 두께 이내에 분포되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, in the calcium-containing copper layer according to Example 1 of the present application, it can be confirmed that most of the calcium atoms are distributed within 5% of the thickness from the outermost surface.
반면에, 비교예 1 및 2에 따른 칼슘 함유 구리층은 칼슘 원자가 최표면을 비롯하여 모든 깊이에서 유사한 함량으로 분포되는 것을 확인할 수 있다. 비교예 3은 순수 구리층으로 칼슘 함량을 측정하지 않았다.On the other hand, in the calcium-containing copper layers according to Comparative Examples 1 and 2, it can be confirmed that calcium atoms are distributed in a similar content at all depths including the outermost surface. Comparative Example 3 did not measure the calcium content in the pure copper layer.
2. 전기전도도 평가2. Electrical conductivity evaluation
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따른 칼슘 함유 구리층 또는 순수 구리층을 1 cm * 1 cm의 크기로 절단하여 시편을 준비하였다. 상기 준비된 시편에 대하여, HMS(Hall effect Measurement System)을 사용해 전기전도도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Specimens were prepared by cutting the calcium-containing copper layer or the pure copper layer according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 to a size of 1 cm * 1 cm. With respect to the prepared specimen, electrical conductivity was measured using a Hall effect measurement system (HMS), and the results are shown in Table 2 below.
3. 신뢰성 평가3. Reliability Assessment
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따른 칼슘 함유 구리층 또는 순수 구리층을 1 cm * 1 cm의 크기로 절단하여 시편을 준비하였다. 상기 준비된 시편을 90℃ 오븐에서 192시간 동안 가열한 후, 가열 전 대비 표면 색변화를 분석하고, 아래 기준에 따라 신뢰성을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.Specimens were prepared by cutting the calcium-containing copper layer or the pure copper layer according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 to a size of 1 cm * 1 cm. After heating the prepared specimen in an oven at 90° C. for 192 hours, the surface color change compared to before heating was analyzed, and reliability was evaluated according to the following criteria, and the results are shown in Table 2 below.
상기 표면 색변화는 목시(目視), 카메라 및 광학현미경을 통해 관찰하였다.The surface color change was observed through visual observation, a camera and an optical microscope.
<신뢰성 평가기준><Reliability Evaluation Criteria>
◎: 표면 색변화 없음 (도 7의 '◎' 참조)◎: No change in surface color (refer to '◎' in FIG. 7)
○: 표면 색변화 거의 없음 (도 7의 '○' 참조)○: Almost no change in surface color (refer to '○' in FIG. 7)
△: 표면 일부에 색변화 발생 (도 7의 '△' 참조)△: Color change occurs on a part of the surface (refer to '△' in FIG. 7)
×: 표면 전체적으로 색변화 발생 (도 7의 '×' 참조)×: Color change occurs over the entire surface (refer to 'x' in FIG. 7)
4. 안테나 특성 평가4. Evaluation of Antenna Characteristics
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따른 안테나 소자에 대하여, S 파라미터 측정 장치(Vector Network Analyzer MS46522B, Anritsu社 제조)를 사용해 초기 안테나 특성(S 파라미터) 및 상기 '3. 신뢰성 평가' 후의 안테나 특성을 각각 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 구체적으로, 상기 장치는 프로브 접촉(probe contact) 방식이며, 안테나 패턴에 대한 전류의 입·출력 변화를 측정하여 S 파라미터(S11)를 평가한다.For the antenna elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, initial antenna characteristics (S parameters) and '3. Each of the antenna characteristics after 'reliability evaluation' was evaluated, and the results are shown in Table 2 below. Specifically, the device is a probe contact method, and the S parameter S11 is evaluated by measuring the input/output change of the current with respect to the antenna pattern.
(1/Ω㎝)electrical conductivity
(1/Ωcm)
상기 표 2의 결과를 참조하면, 최표면으로부터 5% 두께 이내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하는 실시예 1의 안테나 소자가, 구리층 전체에 칼슘을 포함하는 비교예 1 및 2의 안테나 소자에 비하여 우수한 전기전도도, 신뢰성 및 안테나 특성을 나타내는 점을 확인할 수 있다. 또한, 본원 실시예 1의 안테나 소자는 순수 구리층을 포함하는 비교예 3의 안테나 소자와 유사한 전기전도도를 나타내면서도 보다 우수한 신뢰성 및 안테나 특성을 나타내는 점을 확인할 수 있다. 한편, 칼슘을 포함하지 않는 순수 구리층을 포함하는 비교예 3의 초기 안테나 특성은 양호하였으나, 신뢰성 평가 후 구리층의 산화로 인해 안테나 특성이 저하되었음을 확인할 수 있다.Referring to the results of Table 2, the antenna element of Example 1 including a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium within 5% thickness from the outermost surface, Comparative Example 1 including calcium throughout the copper layer And it can be seen that the antenna element exhibits superior electrical conductivity, reliability, and antenna characteristics compared to the antenna elements of 2 . In addition, it can be seen that the antenna element of Example 1 of the present application exhibits similar electrical conductivity as that of the antenna element of Comparative Example 3 including a pure copper layer, while exhibiting superior reliability and antenna characteristics. On the other hand, although the initial antenna characteristics of Comparative Example 3 including a pure copper layer not containing calcium were good, it can be confirmed that the antenna characteristics were deteriorated due to oxidation of the copper layer after reliability evaluation.
100: 안테나 소자 110: 유전층
120: 안테나 패턴 121: 칼슘 함유 구리층
121a: 최표층 121b: 하부 구리층
122: 방사 패턴 124: 전송 선로
126: 신호 패드 128: 그라운드 패드
200: 연성 회로 기판 210: 코어층
220: 신호 배선 280: 중개 회로 기판
290: 안테나 구동 IC 칩 300: 화상 표시 장치
305: 표시 패널 310: 표시 영역
320: 주변 영역100: antenna element 110: dielectric layer
120: antenna pattern 121: calcium-containing copper layer
121a:
122: radiation pattern 124: transmission line
126: signal pad 128: ground pad
200: flexible circuit board 210: core layer
220: signal wiring 280: intermediate circuit board
290: antenna driving IC chip 300: image display device
305
320: surrounding area
Claims (13)
상기 유전층 상에 직접 형성된 안테나 패턴을 포함하고,
상기 안테나 패턴은 최표면으로부터 5% 두께 내에 칼슘을 95 원자% 이상 함유하는 칼슘 함유 구리층을 포함하고,
상기 칼슘 함유 구리층은 스퍼터링 공정을 통해 형성되며,
상기 스퍼터링 공정은 캐리어 가스로 산소 가스를 사용하지 않는 것인, 안테나 소자.dielectric layer; and
comprising an antenna pattern formed directly on the dielectric layer;
The antenna pattern includes a calcium-containing copper layer containing 95 atomic% or more of calcium within 5% thickness from the outermost surface,
The calcium-containing copper layer is formed through a sputtering process,
The sputtering process will not use oxygen gas as a carrier gas, the antenna element.
상기 안테나 소자와 전기적으로 연결되며, 상기 안테나 소자의 신호 패드와 전기적으로 연결된 신호 배선을 포함하는 연성 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
상기 신호 배선은 칼슘 함유 구리층을 포함하는, 화상 표시 장치.13. The method of claim 12,
Further comprising: a flexible printed circuit board electrically connected to the antenna element and including a signal wire electrically connected to the signal pad of the antenna element;
and the signal wiring includes a calcium-containing copper layer.
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2021
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