KR102337074B1 - 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나에 관한 것이다.
본 발명은 기재층, 상기 기재층의 일부 영역 상에 형성된 금속 패턴부 및 상기 금속 패턴부의 적어도 일면 상에 형성되어 있으며 상기 금속 패턴부보다 넓은 면적을 갖는 투명 도전성 산화물 패턴부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 금속 패턴에 크랙 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동을 안정적으로 유지할 수 있고, 내구성과 시인성을 향상시킬 수 있는 안테나가 제공된다.
본 발명은 기재층, 상기 기재층의 일부 영역 상에 형성된 금속 패턴부 및 상기 금속 패턴부의 적어도 일면 상에 형성되어 있으며 상기 금속 패턴부보다 넓은 면적을 갖는 투명 도전성 산화물 패턴부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 금속 패턴에 크랙 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동을 안정적으로 유지할 수 있고, 내구성과 시인성을 향상시킬 수 있는 안테나가 제공된다.
Description
본 발명은 안테나에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 금속 패턴에 크랙(crack) 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동이 안정적으로 유지되고, 내구성과 시인성이 향상된 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 안테나 제작에 있어서, 무선 신호 송수신을 위한 도전체로는 금속 단일막이 사용되고 있으나, 금속 단일막이 적용된 안테나는 내구성 및 시인성과 관련하여 제반 문제점들을 갖고 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 금속 단일막이 적용된 안테나의 문제점들을 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래의 안테나의 평면도이고, 도 2는 종래의 안테나의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 안테나는 기재층(100)과 금속 단일막 패턴(200)으로 구성된다.
금속 단일막 패턴(200)은 무선 신호를 송수신하기 위한 도전 패턴으로서, 수신감도 유지와 시인성 확보를 위하여 내부가 개구된 메쉬(mesh) 형상을 갖도록 구성된다. 그러나 메쉬 형상 적용으로 인한 시인성 향상에는 한계가 있다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 안테나가 디스플레이 패널 등에 부착되어 사용되는 경우, 안테나의 금속 단일막 패턴(200)이 사용자에게 시인될 수 있다는 문제점이 여전히 상존한다.
또한, 종래의 안테나는 신호 송수신을 위한 도전체로 금속 단일막 패턴(200)을 사용하기 때문에 내구성 및 구동 안정성이 저하된다는 문제점이 있다.
즉 도 3에 개시된 바와 같이, 안테나의 금속 단일막 패턴(200)에 크랙(crack) 등으로 인한 단선이 발생하게 되면, 신호 전달 경로가 끊어지기 때문에 안테나가 구동 불능 상태가 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 금속 패턴에 크랙 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동을 안정적으로 유지할 수 있고, 내구성과 시인성을 향상시킬 수 있는 안테나를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에 따른 안테나는 기재층, 상기 기재층의 일부 영역 상에 형성된 금속 패턴부 및 상기 금속 패턴부의 적어도 일면 상에 형성되어 있으며 상기 금속 패턴부보다 넓은 면적을 갖는 투명 도전성 산화물 패턴부를 포함한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 4.71% 이상 94.8% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 19.1% 이상 60.2% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 금속 패턴부와 상기 투명 도전성 산화물 패턴부는 메쉬(mesh) 평면 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 투명 도전성 산화물 패턴부의 선폭은 상기 금속 패턴부의 선폭보다 넓은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 투명 도전성 산화물 패턴부는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin oxide), AZTO(Aluminium Zinc Tin Oxide), TiO2, IAZTO (Indium Aluminium Zinc Tin Oxide), IZTO (Indium Zinc Tin Oxide) 및 SiO2 중 어느 하나의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 금속 패턴부는 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Ti, W, Nb, Ta, V, Ca, Fe, Mn, Co, Ni, Zn 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 기재층은 광 투과성 재질을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안테나에 있어서, 상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 상기 기재층의 유효 영역과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적에 대한 비율인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 금속 패턴에 크랙 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동을 안정적으로 유지할 수 있고, 내구성과 시인성을 향상시킬 수 있는 안테나가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 안테나의 평면도이고,
도 2는 종래의 안테나의 단면도이고,
도 3은 종래의 안테나에 있어서, 금속 패턴에 크랙으로 인한 단선이 발생하여 안테나가 구동 불능 상태가 되는 현상을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 평면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나에 있어서, 금속 패턴에 크랙으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동이 유지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 안테나의 단면도이고,
도 3은 종래의 안테나에 있어서, 금속 패턴에 크랙으로 인한 단선이 발생하여 안테나가 구동 불능 상태가 되는 현상을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 평면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나에 있어서, 금속 패턴에 크랙으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동이 유지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나는 기재층(10), 금속 패턴부(20) 및 투명 도전성 산화물 패턴부(30)를 포함한다.
기재층(10)은 금속 패턴부(20)와 투명 도전성 산화물 패턴부(30)가 형성되는 기지로서의 기능을 수행한다. 예를 들어, 이러한 기재층(10)은 광 투과성 재질을 갖도록 구성될 수 있다.
금속 패턴부(20)는 기재층(10)의 일부 영역 상에 형성되어 있으며, 후술하는 투명 도전성 산화물 패턴부(30)와 함께 무선 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 금속 패턴부(20)와 투명 도전성 산화물 패턴부(30)의 길이와 선폭 등은 송수신 대상이 되는 무선 신호의 주파수에 따라 결정되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 금속 패턴부(20)는 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Ti, W, Nb, Ta, V, Ca, Fe, Mn, Co, Ni, Zn 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하도록 구성될 수 있다.
투명 도전성 산화물 패턴부(30)는 금속 패턴부(20)의 적어도 일면 상에 형성되어 있으며 금속 패턴부(20)보다 넓은 면적을 갖도록 구성된다. 즉, 도면상에는, 투명 도전성 산화물 패턴부(30)가 금속 패턴부(20)의 하부에 형성된 예가 개시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 투명 도전성 산화물 패턴부(30)는, 금속 패턴부(20)의 상부에 형성되거나, 금속 패턴부(20)의 상부 및 하부에 형성될 수 있다.
예를 들어, 투명 도전성 산화물 패턴부(30)는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin oxide), AZTO(Aluminium Zinc Tin Oxide), TiO2, IAZTO (Indium Aluminium Zinc Tin Oxide), IZTO (Indium Zinc Tin Oxide) 및 SiO2 중 어느 하나의 산화물을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나에 있어서, 무선 신호 송신의 기능을 수행하는 도전성 패턴을 금속 패턴부(20)와 투명 도전성 산화물 패턴부(30)로 이중화하는 이유 및 그에 따른 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 도 6에 개시된 바와 같이, 금속 패턴부(20)에 크랙(crack) 등으로 인한 단선이 발생하여도, 투명 도전성 산화물 패턴부(30)가 금속 패턴부(20)의 기능을 대체 수행하기 때문에 신호 전달 경로가 끊어지지 않고, 이에 따라 안테나의 구동 상태가 유지된다.
둘째, 디스플레이 일체형 안테나의 경우, 가시영역(View Area)에 금속으로 전극을 형성해야 한다. 예를 들어, 기존 투명전극으로 사용되는 ITO 투명 전극의 면저항은 일반적으로 50~100 Ω/㎛2이고, 금속의 면저항은 0.1~10 Ω/㎛2이다. 따라서 투명 전극만으로는 기존 금속 안테나와 같은 수신율을 기대하기 어렵기 때문에, 저 저항을 갖는 금속을 사용하면서 시인성 저하를 방지하기 위해서는 금속의 일부가 개구된 메쉬(mesh) 형상 등을 적용하여 금속의 면적을 줄여야 한다. 그러나 이 경우 금속의 면적만으로는 기존 금속 안테나와 같은 수신 성능을 기대하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에서는, 금속 패턴부(20)와 투명 도전성 산화물 패턴부(30)의 결합을 통하여, 금속의 저 저항 동작 특성을 확보하는 동시에 투명전극의 투명한 시인성을 결합한 하이브리드 형태의 안테나 전극을 제공한다.
예를 들어, 기재층(10)과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적비는 4.71% 이상 94.8% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 기재층(10)과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적비는 19.1% 이상 60.2% 이하로 구성될 수 있다. 이와 같이 구성하면, 금속 패턴부(20)로 인한 시인성 저하를 최소화하는 동시에, 안테나의 수신 특성을 확보할 수 있다. 여기서, 면적비는 기재층(10)에 구비될 수 있는 외곽 마진 영역을 제외한 기재층(10)의 유효 영역과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적에 대한 비율이다. 즉, 도 4에는 기재층(10)에 외곽 마진 영역이 구비되지 않는 경우 즉, 기재층(10)이 유효 영역으로만 이루어진 경우를 도시하고 있다. 만약, 기재층(10)의 외곽에 외곽 마진 영역이 구비되는 경우, 면적비는 기재층(10)의 유효 영역과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적에 대한 비율로 정의된다.
다음 표 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 성능 특성을 종래와 비교하여 측정한 결과를 나타낸다.
구분 | 구조 | 면적비(%) | 시인성 | 금속선폭(㎛) | ITO선폭(㎛) | 수신감도 | 신호간섭 |
비교예1 | Metal only | 4.4 | 2/100 | 2 | N/A | 2.3 | excellent |
비교예2 | Metal only | 6.6 | 5/100 | 3 | N/A | 2.7 | excellent |
비교예3 | Metal only | 51.3 | 100/100 | 27 | N/A | 5.3 | bad |
실시예1 | Metal+ITO | 4.71 | 1/100 | 2 | 2.1 | 2.7 | excellent |
실시예2 | Metal+ITO | 5.62 | 1/100 | 2 | 2.5 | 2.7 | excellent |
실시예3 | Metal+ITO | 8.7 | 2/100 | 2 | 4 | 2.8 | excellent |
실시예4 | Metal+ITO | 13.0 | 2/100 | 2 | 6 | 3.1 | excellent |
실시예5 | Metal+ITO | 17.1 | 2/100 | 2 | 8 | 3.6 | excellent |
실시예6 | Metal+ITO | 19.1 | 2/100 | 2 | 9 | 3.8 | excellent |
실시예7 | Metal+ITO | 30.7 | 2/100 | 2 | 15 | 4.1 | good |
실시예8 | Metal+ITO | 41.4 | 2/100 | 2 | 21 | 4.5 | good |
실시예9 | Metal+ITO | 51.3 | 3/100 | 2 | 27 | 5.6 | good |
실시예10 | Metal+ITO | 60.2 | 3/100 | 2 | 33 | 6.7 | good |
실시예11 | Metal+ITO | 62.9 | 3/100 | 2 | 35 | 7.2 | medium |
실시예12 | Metal+ITO | 68.2 | 3/100 | 2 | 39 | 7.8 | medium |
실시예13 | Metal+ITO | 86.8 | 3/100 | 2 | 45 | 8.9 | medium |
실시예14 | Metal+ITO | 94.8 | 3/100 | 2 | 57 | 9.2 | medium |
실시예15 | Metal+ITO | 99.1 | 3/100 | 2 | 69 | 9.7 | bad |
실시예16 | Metal+ITO | 100.0 | 3/100 | 2 | 79 | 9.9 | bad |
표 1을 참조하면, 안테나의 수신감도와 신호간섭의 정도를 고려하였을 때, 기재층(10)과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적비는 4.71% 이상 94.8% 이하로 설정되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는, 기재층(10)과 투명 도전성 산화물 패턴부(30) 간의 면적비는 19.1% 이상 60.2% 이하가 적합하다는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 금속 패턴에 크랙 등으로 인한 단선이 발생하여도 안테나 구동을 안정적으로 유지할 수 있고, 내구성과 시인성을 향상시킬 수 있는 안테나가 제공되는 효과가 있다.
10: 기재층
20: 금속 패턴부
30: 투명 도전성 산화물 패턴부
20: 금속 패턴부
30: 투명 도전성 산화물 패턴부
Claims (9)
- 기재층;
상기 기재층의 일부 영역 상에 형성된 금속 패턴부; 및
상기 금속 패턴부의 적어도 일면 상에 형성되어 있으며 상기 금속 패턴부보다 넓은 면적을 갖는 투명 도전성 산화물 패턴부를 포함하고,
상기 금속 패턴부 및 상기 투명 도전성 산화물 패턴부는 메쉬 형상을 갖는, 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 4.71% 이상 94.8% 이하인 것을 특징으로 하는, 안테나. - 제2항에 있어서,
상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 19.1% 이상 60.2% 이하인 것을 특징으로 하는, 안테나. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 투명 도전성 산화물 패턴부의 선폭은 상기 금속 패턴부의 선폭보다 넓은 것을 특징으로 하는, 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 투명 도전성 산화물 패턴부는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), AZO(Aluminium Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin oxide), AZTO(Aluminium Zinc Tin Oxide), TiO2, IAZTO (Indium Aluminium Zinc Tin Oxide), IZTO (Indium Zinc Tin Oxide) 및 SiO2 중 어느 하나의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 금속 패턴부는 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Ti, W, Nb, Ta, V, Ca, Fe, Mn, Co, Ni, Zn 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나. - 제1항에 있어서,
상기 기재층은 광 투과성 재질을 갖는 것을 특징으로 하는, 안테나. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 기재층과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적비는 상기 기재층의 유효 영역과 상기 투명 도전성 산화물 패턴부 간의 면적에 대한 비율인 것을 특징으로 하는, 안테나.
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KR20170112431A (ko) | 2017-10-12 |
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