KR102327550B1 - 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102327550B1
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Abstract

본 발명의 실시예들의 필름 안테나는 유전층, 유전층 상에 배치되며 방사 전극을 포함하는 상부 전극층, 유전층 상에 배치되는 하부 전극층, 및 유전층 상에서 상부 전극층 및 하부 전극층과 일체로 연결된 굴곡 연결부를 포함한다. 굴곡 연결부를 통해 그라운드 층의 연결이 고신뢰성으로 구현될 수 있다.

Description

필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{FILM ANTENNA AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전극 및 유전층을 포함하는 필름 안테나 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.
또한, 안테나가 탑재되는 디스플레이 장치가 보다 얇아지고 경량화됨에 따라, 상기 안테나가 차지하는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 제한된 공간 안에서 고주파, 광대역 신호 송수신이 동시에 구현되기에는 한계가 있다.
따라서, 상기 박형 디스플레이 장치에 필름 또는 패치 형태로 안테나가 적용될 필요가 있으며, 상술한 고주파 통신 구현을 위해서는 박형 구조에도 불구하고 방사 특성의 신뢰성 확보를 위한 연구가 필요하다.
예를 들면, 안테나에 포함되는 전극들, 패드들을 연결시키기 위해 추가적인 인터커넥션 구조물이 필요하며, 상기 인터커넥션 구조물을 형성하는 경우, 안테나의 두께가 증가하며, 디스플레이 장치의 다른 화소 구조 또는 센싱 구조들의 동작과 상호 간섭, 노이즈를 발생시킬 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있으나, 상술한 문제점들에 대한 대안은 제공하지 못하고 있다.
한국공개특허공보 제2013-0095451호
본 발명의 일 과제는 향상된 신호 효율성 및 신뢰성을 갖는 필름 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 신호 효율성 및 신뢰성을 갖는 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 유전층; 상기 유전층 상에 배치되며 방사 전극을 포함하는 상부 전극층; 상기 유전층 상에 배치되는 하부 전극층; 및 상기 유전층 상에서 상기 상부 전극층 및 상기 하부 전극층과 일체로 연결된 굴곡 연결부를 포함하는, 필름 안테나.
2. 위 1에 있어서, 상기 유전층은 굴곡 유전부를 포함하며, 상기 굴곡 유전부에 의해 벤딩되어 상부 유전층 및 하부 유전층이 정의되는, 필름 안테나.
3. 위 2에 있어서, 상기 상부 전극층은 상기 상부 유전층의 상면 상에 배치되며, 상기 하부 전극층은 상기 하부 유전층의 저면 상에 배치되는, 필름 안테나.
4. 위 2에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 굴곡 유전부의 측면 상에 배치되는, 필름 안테나.
5. 위 1에 있어서, 상기 상부 유전층 및 상기 하부 유전층에 의해 단차가 생성되는, 필름 안테나.
6. 위 5에 있어서, 상기 단차 상에 배치되는 센서 구조물 또는 광학 필름을 더 포함하는, 필름 안테나.
7. 위 1에 있어서, 상기 상부 전극층은 그라운드 패드를 더 포함하는, 필름 안테나.
8. 위 7에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 그라운드 패드 및 상기 하부 전극층과 일체로 연결된, 필름 안테나.
9. 위 7에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 그라운드 패드로부터 분기되는 복수의 굴곡 라인들을 포함하는, 필름 안테나.
10. 위 7에 있어서, 상기 상부 전극층은 상기 방사 전극으로부터 연장되어 상기 그라운드 패드와 인접하도록 배치되는 전송 선로를 더 포함하는, 필름 안테나.
11. 위 7에 있어서, 상기 상부 전극층은 복수의 방사 전극들 및 상기 복수의 방사 전극들 각각과 커플링되는 복수의 그라운드 패드들을 포함하며,
상기 하부 전극층은 상기 복수의 그라운드 패드들과 복수의 굴곡 연결부들을 통해 일체로 연결된, 필름 안테나.
12. 위 1에 있어서, 상기 상부 전극층, 상기 굴곡 연결부 및 상기 하부 전극층은 동일한 도전 물질을 포함하는, 필름 안테나.
13. 위 12에 있어서, 상기 상부 전극층, 상기 굴곡 연결부 및 상기 하부 전극층은 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), 주석(Sn) 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
14. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 전극층 및 상기 하부 전극층은 서로 다른 도전 물질을 포함하는, 필름 안테나.
15. 위 1에 있어서, 상기 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
16. 청구항 14에 있어서, 상기 하부 전극층은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
17. 위 15에 있어서, 상기 방사 전극 주변에 배열된 더미 메쉬 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
18. 위 1 내지 17 중 어느 한 항에 따른 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 필름 안테나에 있어서, 상부 그라운드 패드 및 하부 전극층이 굴곡 연결부에 의해 일체로 연결될 수 있다. 따라서, 상부 그라운드 패드를 상기 하부 전극층에 연결시킴으로써, 방사 전극에서의 공진 주파수 변동, 방사 특성 교란 등을 방지하여 방사 및 신호 신뢰성을 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 굴곡 연결부를 통해 별도의 콘택, 회로 기판과 같은 별도의 도전 부재 형성 또는 삽입 없이도 상부 그라운드 패드 및 하부 그라운드의 인터커넥션을 용이하게 구현할 수 있다. 또한, 상기 콘택 또는 회로 기판 사용시 초래되는 필름 안테나의 두께 증가, 상기 도전 부재에 의한 자체 노이즈 발생 등을 억제할 수 있다.
상기 필름 안테나는 3G 이상, 예를 들면 5G 고주파 대역의 송수신이 가능한 이동 통신 기기를 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 방사 특성 및 투과도와 같은 광학 특성을 함께 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 내지 4는 예시적인 실시예들에 있어서 굴곡된 상태의 필름 안테나를 나타내는 평면도 및 측면도들이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 있어서 굴곡된 상태의 필름 안테나를 나타내는 측면도이다.
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 10은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 상부 전극층 및 하부 전극층을 포함하며, 상기 상부 전극층 및 하부 전극층이 유전층을 사이에 두고 굴곡 연결부에 의해 서로 연결된 필름 안테나를 제공한다.
상기 필름 안테나는 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 필름 안테나를 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 1은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 2 내지 4는 예시적인 실시예들에 있어서 굴곡된 상태의 필름 안테나를 나타내는 평면도 및 측면도들이다.
구체적으로, 도 1은 굴곡되기 전의 필름 안테나를 나타내는 평면도이다. 도 2는 굴곡된 후 필름 안테나의 평면도이다. 도 3은 굴곡된 후 필름 안테나의 제2 방향으로 바라본 측면도이다. 도 4는 굴곡된 후 필름 안테나의 제1 방향으로 바라본 측면도이다.
도 1에서, 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 1을 참조하면, 상기 필름 안테나는 유전층(100) 상에 형성된 상부 전극층(130) 및 하부 전극층(110)을 포함할 수 있다. 상기 필름 안테나는 하부 전극층(110) 및 상부 전극층(130)을 연결시키는 굴곡 연결부(120)를 포함할 수 있다.
유전층(100)은 예를 들면, 접힐 수 있는 유연성을 갖는 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유전층(100)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 유전층(100)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 유전층(100)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유전층(100)은 제1 영역(I), 제2 영역(II) 및 제3 영역(III)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 유전층(100)의 제3 영역(III)은 굴곡 영역으로 제공될 수 있다. 유전층(100)이 제3 영역(III)에 의해 굴곡된 이후 제1 영역(I) 및 제2 영역(II)은 각각 상부 영역 및 하부 영역으로 제공될 수 있다.
유전층(100)에 의해 상부 전극층(130) 및 하부 전극층(110) 사이에서 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 필름 안테나가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 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.
상부 전극층(130)은 유전층(100)의 제1 영역(I) 상에 배치되며, 방사 전극(132) 및 그라운드 패드(136)를 포함할 수 있다. 상부 전극층(130)은 방사 전극(132)으로부터 분기되어 연장하는 전송 선로(134)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 전송 선로(134)는 방사 전극(132)의 중앙부로부터 그라운드 패드(136) 쪽으로 연장될 수 있다.
그라운드 패드(136)는 전송 선로(134)의 말단부 주변에 배치될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 패드(136)는 리세스(recess)를 포함하며, 전송 선로(134)의 상기 말단부가 상기 리세스 내로 삽입될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전송 선로(134)의 상기 말단부는 그라운드 패드(136)와 이격된 채로 상기 리세스 내에서 그라운드 패드(136)와 인접하게 배치될 수 있다.
그라운드 패드(136)가 전송 선로(134) 주변에 배치됨에 따라, 전송 선로(134)를 통한 방사 신호 송수신시 발생되는 노이즈가 효율적으로 필터링 혹은 감소될 수 있다.
하부 전극층(110)은 유전층(100)의 제2 영역(II) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 하부 전극층(110)은 상기 필름 안테나의 하부 그라운드 층으로 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하부 전극층(110)은 평면 상에서 상부 전극층(예를 들면, 방사 전극(132)) 보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 하부 전극층(110)의 상기 제1 방향 및 제2 방향으로의 길이는 각각 상부 전극층(130)보다 클 수 있다.
굴곡 연결부(120)는 유전층(100)의 제3 영역(III) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 굴곡 연결부(120)는 하부 전극층(110) 및 상부 전극층(130)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 굴곡 연결부(120)는 하부 전극층(110) 및 상부 전극층(130)과 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로서 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 굴곡 연결부(120)는 하부 전극층(110) 및 상부 전극층(130)의 그라운드 패드(136)와 일체로 연결될 수 있다.
상부 전극층(130), 하부 전극층(110) 및 굴곡 연결부(120)는 서로 동일하거나 상이한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상부 전극층(130), 하부 전극층(110) 및 굴곡 연결부(120)은 동일한 금속 물질을 포함할 수 있으며, 이 경우 실질적으로 단일 패터닝 공정을 통해 일괄적으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상부 전극층(130), 하부 전극층(110) 및 굴곡 연결부(120)는 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), 주석(Sn) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금이(예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금)이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 전극층(130) 및 하부 전극층(110)은 서로 상이한 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상부 전극층(130)은 상술한 금속 또는 합금, 하부 전극층(110)은 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 필름 안테나는 유전층(100)의 제3 영역(III)을 통해 굴곡되어 접힐 수 있다. 이에 따라, 상부 전극층(130) 및 하부 전극층(110)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제3 방향으로 중첩될 수 있다.
유전층(100)이 접힘에 따라 유전층(100)은 상부 유전층(102) 및 하부 유전층(104)으로 구분될 수 있다. 또한, 유전층(100)의 제3 영역(III)은 굴곡 유전부(106)으로 변환될 수 있다. 예를 들면, 유전층(100)은 굴곡 유전부(106)를 통해 실질적으로 완전히 접혀, 상부 유전층(102) 및 하부 유전층(104)이 서로 접촉할 수 있다.
이에 따라, 상부 전극층(130)은 상부 유전층(102)의 상면 상에 배치되며, 하부 전극층(110)은 하부 유전층(104)의 저면 상에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 굴곡 연결부(120)는 굴곡 유전부(106)의 측면을 따라 함께 벤딩될 수 있다. 굴곡 연결부(120)는 굴곡 유전부 (106)의 상기 측면 상에서 그라운드 패드(136) 및 하부 전극층(110)과 일체로 연결될 수 있다.
도 2에 점선으로 표시된 바와 같이, 하부 전극층(110)은 평면 상에서 상부 전극층(130) 또는 방사 전극(132)을 전체적으로 포괄하도록 중첩될 수 있다. 따라서, 유전층(100)을 통한 인덕턴스 형성 효율이 증가하며, 그라운드 패드(136)와 연결되어 접지 효율이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 굴곡 연결부(120)를 통해 상부 전극층(130)의 그라운드 패드(136)와 하부 전극층(110)을 서로 연결시킬 수 있다. 따라서, 그라운드 패드(136)로부터 발생할 수 있는 노이즈 또는 신호 간섭을 하부 전극층(110)을 통해 접지, 제거시킬 수 있다. 따라서, 방사 전극(132)의 공진 주파수와 같은 방사 특성의 변동 없이 신뢰성 있는 신호 송, 수신을 구현할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예들에 따르면, 그라운드 패드(136) 및 하부 전극층(110)과 일체로 형성된 굴곡 연결부(120)의 벤딩 동작에 의해 용이하게 상부 및 하부 전극층의 인터커넥션이 구현될 수 있다.
비교예에 있어서, 안테나의 상부 전극 및 하부 전극을 연결하기 위해 콘택을 유전층 내에 형성하거나, 인쇄회로기판(FPCB)를 사용하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 상기 콘택을 활용하는 경우 식각 공정을 위해 유전층의 두께가 증가하며, 상기 유전층 내에서의 인덕턱스를 교란시킬 수 있다. 또한, FPCB를 사용하는 경우, 제조 비용이 증가하며, 본딩 부재에 의한 노이즈가 증가할 수 있다.
그러나, 상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 초기에 동일 평면 상에서 굴곡 연결부(120)를 그라운드 패드(136) 및 하부 전극층(110)과 일체로 형성한 후, 유전층(100)의 벤딩과 함께 상부 및 하부 전극층들(130, 110)을 정의할 수 있다. 따라서, 콘택 및 FPCB와 같은 별도 도전성 부재 없이 용이하게 상부 및 하부 전극층(130, 110)의 인터커넥션이 구현될 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 6은 일부 예시적인 실시예들에 있어서 굴곡된 상태의 필름 안테나를 나타내는 측면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및/또는 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 유전층(100)의 제3 영역(III) 또는 굴곡 유전부(106) 상에 굴곡 연결부(122)가 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 굴곡 연결부(122)는 복수의 굴곡 라인들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 굴곡 연결부(122)는 제1 굴곡 라인(122a) 및 제2 굴곡 라인(122b)를 포함할 수 있다. 제1 굴곡 라인(122a) 및 제2 굴곡 라인(122b)은 각각 그라운드 패드(136)로부터 분기되어 하부 전극층(110)과 일체로 연결될 수 있다.
굴곡 연결부(122)를 복수의 굴곡 라인들로 분리함에 따라, 벤딩 동작시 발생하는 응력을 분산시킬 수 있다. 따라서, 상기 벤딩 동작시 굴곡 연결부(122)의 크랙 또는 파단에 따른 전기적 연결 불량을 방지할 수 있다.
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7을 참조하면, 상부 전극층은 복수의 방사 전극들을 포함하며, 복수의 그라운드 패드들이 하나의 하부 전극층(110)과 각각 굴곡 연결부를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 상부 전극층은 제1 방사 전극(132a), 제2 방사 전극(132b) 및 제3 방사 전극(132c)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 방사 전극들(132a, 132b, 132c)는 각각 제1 내지 제3 전송 선로(134a, 134b, 134c)를 통해 제1 내지 제3 그라운드 패드들(136a, 136b, 136c)과 커플링 될 수 있다.
제1 내지 제3 굴곡 연결부들(120a, 120b, 120c)은 각각 제1 내지 제3 그라운드 패드들(136a, 136b, 136c)로부터 연장되어 하부 전극층(110)과 일체로 연결될 수 있다.
굴곡 연결부들(120a, 120b, 120c)은 유전층(100)의 제3 영역(III)을 통해 함께 벤딩되어, 하부 전극층(110)은 방사 전극들(132a, 132b, 132c)과 유전층(100)을 사이에 두고 마주보도록 배치될 수 있다.
하부 전극층(110)은 상기 벤딩 이후 평면 상에서 제1 내지 제3 방사 전극들(132a, 132b, 132c)을 모두 포괄하도록 충분한 면적을 가질 수 있다.
하부 전극층(110)을 통해 복수의 그라운드 패드들(136a, 136b, 136c)이 연결되므로 접지, 노이즈 흡수의 저항이 감소될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 내지 제3 방사 전극들(132a, 132b, 132c)은 서로 다른 위상을 가질 수 있다. 이 경우, 하나의 하부 전극층(110)을 통해 위상차 배열 안테나가 구현될 수 있으므로, 신호 송수신의 효율이 향상될 수 있다.
도 8은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 필름 안테나의 상부 전극층(230)은 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 방사 전극(232)은 메쉬 구조를 포함하며, 이에 따라 상기 필름 안테나의 투과율이 향상될 수 있다.
방사 전극(232) 주변에는 더미 메쉬 층(240)이 유전층 상에 배치될 수 있다. 더미 메쉬 층(240) 및 방사 전극(232)은 실질적으로 동일한 형태의 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 더미 메쉬 층(240)으로 방사 전극(232) 주변의 전극 배열을 균일화하여 상기 메쉬 구조 또는 이에 포함된 전극 라인이 상기 필름 안테나가 적용된 디스플레이 장치의 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들면, 메쉬 금속 층이 유전층(100) 상에 형성되고, 상기 메쉬 금속 층이 소정의 영역을 따라 절단되어 더미 메쉬 층(240)을 방사 전극 (232)으로부터 전기적, 물리적으로 이격시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상부 전극층(230)의 전송 선로(234) 및 그라운드 패드(236), 굴곡 연결부(220) 및/또는 하부 전극층(210) 역시 상기 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 또한, 더미 메쉬 층(240)은 유전층(100)의 제1 영역(I), 제2 영역(II) 및 제3 영역(III)에 걸쳐 형성되어, 굴곡 연결부(220) 및 하부 전극층(210) 주변에도 배치될 수 있다.
도 9는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이, 유전층(100)이 굴곡 유전부(106)를 통해 벤딩되면서 상부 유전층(102) 및 하부 유전층(104)이 정의될 수 있다.
하부 유전층(104)의 저면 상에 배치된 하부 전극층(110)이 상부 전극층(130)을 충분히 포괄하도록 하부 유전층(104)의 제2 방향으로의 길이는 상부 유전층(102)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상부 유전층(102)에 의해 덮히지 않은 부분에 의해 단차가 생성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 단차에 의해 노출된 하부 유전층(104)의 상면 상에 기능성 구조물(150)이 배치되어 상기 단차를 제거하면서 공간 효율성을 증진할 수 있다.
예를 들면, 기능성 구조물(150)은 디스플레이 장치에 탑재되는 터치 센서, IOT 센서 등과 같은 센서 구조물, 또는 편광판, 리타더 등과 같은 광학 필름 등을 포함할 수 있다.
도 10은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 10은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 장치(300)는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 표시 영역(310)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 필름 안테나는 디스플레이 장치(300)의 주변 영역(320)에 패치 형태로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 필름 안테나의 방사 전극 및 하부 전극층은 표시 영역(310)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 하부 전극층은 굴곡 연결부를 통해 벤딩되어 상기 방사 전극과 함께 표시 영역(310) 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이 메쉬 구조를 활용하여 상기 방사 전극이 사용자에게 시인되는 것을 감소시킬 수 있다.
주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 주변 영역(320) 내에는 상기 필름 안테나의 구동 특성 및 방사 특성을 조절하고, 급전 신호 공급을 위한 집적 회로(IC) 칩이 배치될 수 있다.
100: 유전층 102: 상부 유전층
104: 하부 유전층 106: 굴곡 유전부
110: 하부 전극층 120: 굴곡 연결부
130: 상부 전극층 132: 방사 전극
134: 전송 선로 136: 그라운드 패드

Claims (18)

  1. 유전층;
    상기 유전층 상에 배치되며 방사 전극을 포함하는 상부 전극층;
    상기 유전층 상에 배치되며 상기 방사 전극과 전기적으로 분리된 하부 전극층; 및
    상기 유전층 상에서 상기 상부 전극층의 일부 및 상기 하부 전극층과 일체로 연결된 굴곡 연결부를 포함하는, 필름 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층은 굴곡 유전부를 포함하며, 상기 굴곡 유전부에 의해 벤딩되어 상부 유전층 및 하부 유전층이 정의되는, 필름 안테나.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 상부 전극층은 상기 상부 유전층의 상면 상에 배치되며, 상기 하부 전극층은 상기 하부 유전층의 저면 상에 배치되는, 필름 안테나.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 굴곡 유전부의 측면 상에 배치되는, 필름 안테나.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 상부 유전층 및 상기 하부 유전층에 의해 단차가 생성되는, 필름 안테나.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 단차 상에 배치되는 센서 구조물 또는 광학 필름을 더 포함하는, 필름 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 전극층은 그라운드 패드를 더 포함하는, 필름 안테나.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 그라운드 패드 및 상기 하부 전극층과 일체로 연결된, 필름 안테나.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 굴곡 연결부는 상기 그라운드 패드로부터 분기되는 복수의 굴곡 라인들을 포함하는, 필름 안테나.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 상부 전극층은 상기 방사 전극으로부터 연장되어 상기 그라운드 패드와 인접하도록 배치되는 전송 선로를 더 포함하는, 필름 안테나.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 상부 전극층은 복수의 방사 전극들 및 상기 복수의 방사 전극들 각각과 커플링되는 복수의 그라운드 패드들을 포함하며,
    상기 하부 전극층은 상기 복수의 그라운드 패드들과 복수의 굴곡 연결부들을 통해 일체로 연결된, 필름 안테나.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 전극층, 상기 굴곡 연결부 및 상기 하부 전극층은 동일한 도전 물질을 포함하는, 필름 안테나.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 상부 전극층, 상기 굴곡 연결부 및 상기 하부 전극층은 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), 주석(Sn) 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 전극층 및 상기 하부 전극층은 서로 다른 도전 물질을 포함하는, 필름 안테나.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 하부 전극층은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 방사 전극 주변에 배열된 더미 메쉬 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
  18. 청구항 1 내지 17 중 어느 한 항에 따른 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
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