KR102562550B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면, 및 상기 베젤면에 위치하는 안테나;를 포함하며, 상기 안테나는 직렬 인덕터와, 직렬 커패시터와, 병렬 인덕터와, 병렬 커패시터를 포함하여 구성되는 CRLH(Composite Right Left Handed) 구조를 갖는다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안테나를 갖는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 획득 또는 저장된 영상 정보를 사용자에게 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종으로, 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
최근 디스플레이 장치에서 콘텐트를 표시하는 디스플레이 패널은 고해상도 및 대형화되고 있다. 아울러, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 커버하는 탑 샤시 및 바텀 샤시를 포함하는 케이스의 두께도 점점 얇아지고 있다. 즉, 디스플레이 장치는 베젤의 두께를 얇게 하여 사용자의 영상 몰입도를 증가시키고 있다.
한편, 최근 들어, 유선 또는 무선 통신망을 이용한 디지털 TV(Television) 서비스가 보편화되고 있다. 디지털 TV 서비스는 기존의 아날로그 방송 서비스에서는 제공할 수 없었던 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 디지털 TV 서비스를 제공받기 위해서는 신호를 수신하기 위한 안테나가 필요한데, 최근 디스플레이 장치가 슬림화됨에 따라, 디스플레이 장치에 안테나를 내장할 위치가 매우 한정적이므로, 통상적으로 외장형 안테나를 사용하거나 별도의 외장 튜너를 사용하였다.
본 발명의 일 측면은 별도의 외부 장치 없이 광대역 특성을 갖는 방송 대역 신호를 수신할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 광대역 특성을 갖는 방송 대역 신호를 수신할 수 있는 안테나를 갖는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 디자인이 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 사용의 편의성이 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 제조 비용을 저감할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면, 및 상기 베젤면에 위치하는 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 직렬 인덕터와, 직렬 커패시터와, 병렬 인덕터와, 병렬 커패시터를 포함하여 구성되는 CRLH(Composite Right Left Handed) 구조를 가질 수 있다.
상기 안테나는 급전 바디를 포함할 수 있으며, 상기 직렬 인덕터는 상기 급전 바디에 마련될 수 있다.
상기 안테나는 전파를 송수신하는 제1 방사 바디 및 상기 제1 방사 바디와 제1 갭만큼 이격되며 전파를 송수신하는 제2 방사 바디를 포함할 수 있으며, 상기 제1 갭은 상기 직렬 커패시터에 의한 직렬 커패시턴스를 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널의 후방을 커버하는 바텀 샤시;를 더 포함할 수 있으며, 상기 안테나는 상기 바텀 샤시와 연결되는 그라운드 바디를 포함할 수 있다.
상기 바텀 샤시는 금속을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 그라운드 바디는 상기 제2 방사 바디에 연결되는 제1 그라운드부를 포함할 수 있으며, 상기 병렬 인덕터는 상기 제1 그라운드부에 마련될 수 있다.
상기 제1 방사 바디는 상기 급전 바디와 연결될 수 있다.
상기 안테나의 적어도 일 부분은 상기 베젤면의 상면, 좌측면 및 우측면 중 적어도 하나의 면에 위치할 수 있다.
상기 급전 바디와, 상기 제1 방사 바디와, 상기 제2 방사 바디는 상기 베젤면과 동일한 면 상에 배치되도록 형성될 수 있다.
상기 제1 방사 바디 및 상기 제2 방사 바디는 상기 그라운드 바디와 제2 갭만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 상기 제2 갭은 상기 병렬 커패시터에 의한 병렬 커패시턴스를 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 안테나는 상기 급전 바디와 동일 평면 상에 배치되는 광대역 부재;를 더 포함할 수 있으며, 상기 광대역 부재는 상기 급전 바디의 일 측에 제3 갭만큼 이격되어 배치되는 제1 CPW 바디, 및 상기 급전 바디의 일 측과 반대되는 타측에 제4 갭만큼 이격되어 배치되는 제2 CPW 바디;를 포함할 수 있다.
상기 제1 CPW 바디 및 상기 제2 CPW 바디는 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 그라운드 바디는 상기 광대역 부재에 연결되는 제2 그라운드부를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면, 및 상기 베젤면에 위치하며, CRLH 구조를 갖는 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 전류가 공급되는 급전 바디, 및 상기 급전 바디와 동일 평면 상에 배치되며, 상기 급전 바디의 둘레 방향을 따라 연장되고, 상기 급전 바디와 소정 간격 이격되어 배치되는 광대역 부재를 포함한다.
상기 디스플레이 장치는 금속을 포함하여 구성되는 바텀 샤시를 더 포함하며, 상기 안테나는 상기 바텀 샤시와 연결되는 그라운드 바디를 포함할 수 있으며, 상기 광대역 부재는 상기 그라운드 바디와 연결될 수 있다.
상기 안테나는 일 단부가 상기 급전 바디와 연결되며 타 단부가 상기 그라운드 바디와 연결되고, 전파를 송수신하는 방사 바디;를 포함할 수 있다.
상기 그라운드 바디는 상기 방사 바디와 연결되는 제1 그라운드부, 및 상기 광대역 부재와 연결되는 제2 그라운드부를 포함할 수 있다.
상기 광대역 부재는 상기 급전 바디의 일 측에 배치되며 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장되는 제1 CPW 바디, 및 상기 급전 바디의 일 측과 반대되는 타 측에 배치되며 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장되는 제2 CPW 바디를 포함할 수 있다.
상기 급전 바디와 상기 방사 바디는 상기 베젤면과 동일한 면 상에 배치되도록 형성될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면, 상기 디스플레이 패널의 후방을 커버하도록 마련되는 바텀 샤시, 및 상기 베젤면에 위치하며, CRLH 구조를 갖는 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 직렬 인덕터가 마련되는 급전 바디, 상기 급전 바디에 연결되며, 전파를 송수신하도록 마련되는 방사 부재, 상기 방사 부재와 상기 바텀 샤시를 연결하며, 병렬 인덕터가 마련되는 그라운드 바디를 포함한다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광대역 특성을 갖는 방송 대역 신호를 수신할 수 있는 안테나가 디스플레이 장치의 베젤의 일 측면에 일체로 마련되므로, 별도의 외부 장치 없이 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 CRLH(Composite Right Left Handed) 구조를 갖는 안테나를 포함하므로, 보다 광범위한 대역(band width)의 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 안테나가 베젤에 일체로 마련되므로, 디자인이 개선될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광대역 특성을 갖는 방송 대역 신호를 수신하기 위한 별도의 외부 장치를 필요로 하지 않으므로 사용의 편의성이 개선될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 디스플레이 장치는 광대역 특성을 갖는 방송 대역 신호를 수신하기 위한 별도의 외부 장치 대신에 비교적 단순한 구성의 안테나를 베젤에 일체로 마련하므로 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 베젤에 일체로 형성된 안테나를 후방에서 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 안테나의 등가 회로를 도시하는 회로도이다.
도 5는 도 3에 도시된 안테나를 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 안테나를 포함한 다양한 안테나의 동작 주파수 대역을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 7 내지 도 12는 도 3에 도시된 안테나의 다양한 방사패턴을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나를 후방에서 도시한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 안테나의 등가 회로를 도시하는 회로도이다.
도 15는 도 13에 도시된 안테나를 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 부재'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 부재'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 부재'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 분해하여 도시한 도면이다.
디스플레이 장치(1)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(1)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치, 휴대용 연산장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(1)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(1)는 건물 옥상이나 버스 정류장과 같은 옥외에 설치되는 대형 디스플레이 장치(Large Format Display, LFD)일 수 있다. 여기서, 옥외는 반드시 야외로 한정되는 것은 아니며, 지하철역, 쇼핑몰, 영화관, 회사, 상점 등 실내이더라도 다수의 사람들이 드나들 수 있는 곳이면 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 다양한 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신하고, 비디오 신호와 오디오 신호에 대응하는 비디오와 오디오를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 컨텐츠 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하거나, 컨텐츠 제공자의 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10), 영상을 표시하는 스크린(20), 본체(10)의 하부에 마련되어 본체(10)를 지지하는 지지대(90)와, 디스플레이 장치(1)에 신호를 송신하는 입력 장치(3)를 포함할 수 있다.
본체(10)는 디스플레이 장치(1)의 외형을 형성하며, 본체(10)의 내부에는 디스플레이 장치(1)가 영상을 표시하기 위한 부품이 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 본체는 평평한 판 형상이나, 본체의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체는 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
스크린(20)은 본체(10)의 전면에 형성되며, 스크린(20)에는 시각 정보인 영상이 표시될 수 있다. 예를 들어, 스크린(20)에는 정지 영상 또는 동영상을 표시될 수 있으며, 2차원 평면 영상 또는 3차원 입체 영상이 표시될 수 있다.
스크린(20)에는 복수의 픽셀이 형성되며, 스크린(20)에 표시되는 영상은 복수의 픽셀로부터 출사된 광의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀이 방출하는 광이 모자이크(mosaic)와 같이 조합됨으로써 스크린(20) 상에 하나의 영상이 형성될 수 있다.
복수의 픽셀 각각은 다양한 밝기 및 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다.
다양한 밝기의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀 각각은 직접 광을 방출할 수 있는 구성(예를 들어, 유기 발광 다이오드)을 포함하거나 백 라이트 유닛 등에 의하여 방출된 광을 투과하거나 차단할 수 있는 구성(예를 들어, 디스플레이 패널)을 포함할 수 있다.
다양한 색상의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀 각각은 서브 픽셀들을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들은 적색 광을 방출할 수 있는 적색 서브 픽셀과, 녹색 광을 방출할 수 있는 녹색 서브 픽셀과, 청색 광을 방출할 수 있는 청색 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적색 광은 파장이 대략 620nm (nanometer, 10억분의 1미터)에서 750nm까지의 광을 나타낼 수 있고, 녹색 광은 파장이 대략 495nm에서 570nm까지의 광을 나타낼 수 있으며, 청색 광은 파장이 대략 450nm에서 495nm까지의 광을 나타낼 수 있다.
적색 서브 픽셀의 적색 광, 녹색 서브 픽셀의 녹색 광 및 청색 서브 픽셀의 청색 광의 조합에 의하여, 복수의 픽셀 각각은 다양한 밝기와 다양한 색상의 광을 출사할 수 있다.
도 1에 도시된 스크린(20)은 평평한 판 형상이나, 스크린(20)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(10)의 형상에 따라 스크린(20)은 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
본체(10)의 상면에는 후술할 안테나(100)에 대응되는 부분을 커버하도록 마련되는 안테나 커버(80)가 결합될 수 있다. 안테나 커버(80)의 위치는 이에 제한되지 않고, 안테나(100)가 본체(10)의 좌측면에 마련되는 경우, 본체(10)의 좌측면에 결합되고, 본체(10)의 우측면에 마련되는 경우, 본체(10)의 우측면에 결합될 수 있다.
지지대(90)는 본체(10)의 하부에 설치되어, 본체(10)가 바닥 면에서 안정적으로 자세를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 선택적으로, 지지대(90)는 본체(10)의 후면에 설치되어, 본체(10)가 벽면에 단단히 고정될 수 있도록 할 수 있다.
입력장치(3)는 사용자가 원하는 명령을 디스플레이 장치(1)에 입력할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10) 내부에는 스크린(20)에 영상을 생성하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 본체(10)에는 면광(surface light)을 전방으로 방출하는 백 라이트 유닛(22)과, 백 라이트 유닛(22)으로부터 방출된 광을 차단하거나 투과하는 디스플레이 패널(21)과, 백 라이트 유닛(22) 및 디스플레이 패널(21)의 동작을 제어하는 전원/제어 유닛(30)이 마련된다. 또한, 본체(10)에는 디스플레이 패널(21), 백 라이트 유닛(22) 및 전원/제어 유닛(30)을 지지하고 고정하기 위한 케이스(11)가 마련될 수 있다. 케이스(11)는 베젤(12)과 프레임 미들 몰드(13)와 바텀 샤시(14)와 후면 커버(15)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(21)은 케이스(11)에 장착될 수 있다.
베젤(12)은 디스플레이 패널(21)의 둘레를 커버하도록 배치될 수 있다. 베젤(12)은 전후 방향에 따른 폭이 대략 1.5cm로 형성될 수 있다. 베젤(12)은 금속을 포함하여 구성될 수 있다. 베젤(12)은 디스플레이 패널(21)의 경계에 형성되는 베젤면(12a)을 포함할 수 있다. 베젤면(12a)은 베젤(12)의 상면, 하면, 좌측면 및 우측면을 포함할 수 있다.
바텀 샤시(14)는 디스플레이 패널(21)의 후방을 커버하도록 배치될 수 있다. 바텀 샤시(14)는 안테나(100)와 접지되어 그라운드 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 바텀 샤시(14)는 금속을 포함하여 구성될 수 있다.
백 라이트 유닛(22)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있으며, 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다.
예를 들어, 백 라이트 유닛(22)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 광원과, 광원으로부터 광이 입사되고 입사된 광을 확산시키는 도광판과, 도광판의 후면으로부터 방출된 광을 반사하는 반사 시트와, 도광판의 전면으로부터 방출된 광을 굴절 및 산란시키는 광학 시트를 포함할 수 있다.
이처럼, 백 라이트 유닛(22)은 광원으로부터 방출된 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다.
디스플레이 패널(21)은 백 라이트 유닛(22)의 전방에 마련되며, 영상을 형성하기 위하여 백 라이트 유닛(22)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 투과시킨다.
디스플레이 패널(21)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(1)의 스크린(20)을 형성하며, 복수의 픽셀로 구성될 수 있다. 디스플레이 패널(21)에 포함된 복수의 픽셀는 각각 독립적으로 백 라이트 유닛(22)의 광을 차단하거나 투과시킬 수 있으며, 복수의 픽셀에 의하여 투과된 광은 디스플레이 장치(1)에 표시되는 영상을 형성할 수 있다.
전원/제어 유닛(30)은 백 라이트 유닛(22)과 디스플레이 패널(21)에 전력을 공급하는 전원 회로와 백 라이트 유닛(22)과 디스플레이 패널(21)의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
전원 회로는 백 라이트 유닛(22)이 면광을 방출할 수 있도록 백 라이트 유닛(22)에 전력을 공급하고, 디스플레이 패널(21)이 광을 투과 또는 차단시킬 수 있도록 디스플레이 패널(21)에 전력을 공급할 수 있다.
제어 회로는 백 라이트 유닛(22)이 방출하는 광의 세기를 조절하기 위하여 백 라이트 유닛(22)을 제어할 수 있으며, 스크린(20)에 영상이 표시되도록 디스플레이 패널(21)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어 회로는 컨텐츠 소스들로부터 수신된 비디오 신호에 의한 영상이 표시되도록 디스플레이 패널(21)을 제어할 수 있다. 디스플레이 패널(21)에 포함된 복수의 픽셀 각각은 제어 회로의 영상 데이터에 따라 광을 투과시키거나 차단하며, 그 결과 스크린(20)에 영상이 표시된다.
이러한 전원/제어 유닛(30)은 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 각종 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로는 콘덴서, 코일, 저항 소자, 마이크로 프로세서 등 및 이들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 메모리, 마이크로 프로세서 및 이들이 실장된 제어 회로 기판을 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(21)과 전원/제어 유닛(30) 사이에는, 영상 데이터를 전원/제어 유닛(30)으로부터 디스플레이 패널(21)로 전송하는 케이블(21a)과, 영상 데이터를 처리하는 디스플레이 드라이버 직접 회로(Display Driver Integrated Circuit, DDI) (21b) (이하에서는 '디스플레이 드라이브 유닛'라 한다)가 마련된다.
케이블(21a)은 전원/제어 유닛(30)과 디스플레이 드라이브 유닛(21b) 사이를 전기적으로 연결하고, 디스플레이 드라이브 유닛(21b)과 디스플레이 패널(21) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
디스플레이 드라이브 유닛(21b)은 케이블(21a)을 통하여 전원/제어 유닛(30)으로부터 영상 데이터를 수신하고 케이블(21a)을 통하여 디스플레이 패널(21)에 영상 데이터를 전송할 수 있다.
케이블(21a)은 외력에 의하여 휘어질 수 있는 필름 케이블로 구현될 수 있으며, 케이블(21a)과 디스플레이 드라이브 유닛(21b)는 일체로 필름 케이블, 칩 온 필름(chip on film, COF), 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Packet, TCP) 등으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 디스플레이 드라이브 유닛(21b)는 케이블(21a) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 드라이브 유닛(21b)는 디스플레이 패널(21) 상에 배치될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 베젤에 일체로 형성된 안테나를 후방에서 도시한 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 안테나의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 도 4는 도 3에 도시된 안테나를 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 안테나(100)는 베젤(12)의 둘레면에 일체로 형성될 수 있다. 안테나(100)는 그 패턴을 베젤(12)의 둘레면에 일체로 형성할 수 있다. 이와 달리, 안테나(100)는 베젤(12)에 분리 가능하게 장착될 수도 있다. 안테나(100)는 금속을 포함하여 구성될 수 있다. 안테나(100)는 평판 형상으로 형성될 수 있다. 안테나(100)는 베젤면(12a)에 위치할 수 있다. 구체적으로, 안테나(100)는 베젤(12)의 상면에 일체로 형성될 수 있다. 이와 달리, 안테나(100)는 베젤(12)의 좌측면 및/또는 우측면에 일체로 형성될 수도 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 안테나(100)는 CRLH(Composite Right Left Handed) 구조를 가질 수 있다. CRLH 구조는 전기장, 자기장, 및 전자파의 전파 방향이 오른손 법칙을 따르는 일반적인 특성을 나타내는 RH(Right Handed) 구조와, 전기장, 자기장 및 전자파의 전파 방향이 오른손 법칙과는 반대로 왼손 법칙을 따르는 특성을 나타내는 LH(Left Handed) 구조가 결합된 구조로 이루어진다. LH 소자(직렬 커패시터 및 병렬 인덕터)들을 추가함에 따라, 안테나(100)는 LH 전송 특성 및 RH 전송 특성을 모두 가질 수 있다. 즉, 안테나(100)는 CRLH 구조의 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 구현할 수 있다.
또한, LH 전송대역과 RH 전송대역 사이에 유전율(permittivity)과 투자율(permeability)이 영이 되는 주파수에서 영차 공진(zeroth-order resonance) 특성이 나타나게 된다. 영차 공진 특성을 갖는 안테나(100)는 CRLH 구조의 인덕터와 커패시터의 값을 조정함에 따라 공진 및 방사 특성을 결정할 수 있다. 즉, 안테나(100)의 공진 및 방사 특성은 안테나(100)의 물리적 길이과 무관할 수 있다. 이에 따라, 안테나(100)는 소형화될 수 있다.
CRLH 구조는 메타머티리얼(metamaterial) 구조의 전송 회로이다. 메타머티리얼은 자연계에서 흔히 볼 수 없는 특수한 전자기적 성질을 나타내도록 인공적인 방법으로 합성된 물질 또는 전자기적 구조를 의미한다. 이러한 메타머티리얼은 특정 조건 하에서 유전율과 투자율이 모두 음의 값을 가지며, 일반적인 물질 또는 전자기적 구조와 상이한 전자파 전송 특성을 나타낸다. 이러한 메타머티리얼 구조에서 전자기파의 위상 상수와 주파수 대역의 관계는 비선형적이며, 그 특성 곡선이 좌표 평면의 좌반면에도 존재할 수 있다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, CRLH를 갖는 안테나(100)는 직렬 인덕터(LR)과, 직렬 커패시터(CL)와, 병렬 인덕터(LL)와, 병렬 커패시터(CR)을 포함할 수 있다. 직렬 인덕터(LR)와, 직렬 커패시터(CL)는 직렬로 접속하며, 병렬 인덕터(LL) 및 병렬 커패시터(CR)는 각각 직렬 인덕터(LR) 및 직렬 커패시터(CL)에 병렬로 접속한다. 직렬 인덕터(LR)와 병렬 커패시터(CR)는 RH 구조로 배열되며, 직렬 커패시터(CL)와 병렬 인덕터(LL)는 LH 구조로 배열된다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 안테나(100)는 급전 바디(111)와, 방사 바디(113, 114)와, 그라운드 바디(115)를 포함할 수 있다.
급전 바디(111)는 일 단부(111a)가 급전 수단(미도시)과 연결될 수 있다. 급전 바디(111)는 급전 수단으로부터 전류를 공급받아 방사 바디(113)로 안내할 수 있다. 급전 바디(111)에는 직렬 인덕터(LR)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 급전 바디(111)에는 직렬 인덕턴스가 형성될 수 있다.
방사 바디(113, 114)는 급전 바디(111)와 연결된 제1 방사 바디(113)와, 그라운드 바디(115)와 연결된 제2 방사 바디(114)를 포함할 수 있다. 제1 방사 바디(113)와 제2 방사 바디(114)는 전파를 방사하거나 전파를 수신할 수 있다. 제1 방사 바디(113)와 제2 방사 바디(114)는 급전 바디(111)에 급전이 이루어질 때, 공진할 수 있다. 제1 방사 바디(113)와 제2 방사 바디(114)는 특정 주파수 대역에서 공진하며 해당 주파수 대역에 해당하는 전자기파를 송수신할 수 있다.
제1 방사 바디(113)와 제2 방사 바디(114) 사이에는 제1 갭(121)이 형성될 수 있다. 제1 갭(121)에는 직렬 커패시터(CL)에 의한 직렬 커패시턴스가 형성될 수 있다.
그라운드 바디(115)는 안테나(100)가 접지되도록 바텀 샤시(14)에 연결될 수 있다. 그라운드 바디(115)는 바텀 샤시(14)에 인접한 베젤(12)의 일 부분에 부착될 수 있다. 그라운드 바디(115)는 제2 방사 바디(114)와 연결되는 제1 그라운드부(115a)와, 광대역 부재(130)와 연결되는 제2 그라운드부(115b)를 포함할 수 있다.
제1 그라운드부(115a)에는 병렬 인덕터(LL)가 마련될 수 있다. 병렬 인덕터(LL)는 병렬 인덕턴스를 형성할 수 있다. 병렬 인덕터(LL)는 션트 인덕턴스(shunt inductance)를 형성하기 위해 급전 바디(111)와 그라운드인 바텀 샤시(14)를 연결할 수 있다.
방사 바디(113, 114)와 그라운드 바디(115) 사이에는 제2 갭(122)이 형성될 수 있다. 제2 갭(122)에는 병렬 커패시터(CR)에 의한 병렬 커패시턴스가 형성될 수 있다.
광대역 부재(130)는 급전 바디(111)와 함께 코플라나 도파관(CPW; Coplanar Waveguide) 구조를 형성할 수 있다. 구체적으로, 광대역 부대(130)는 급전 바디(111)와 평행한 제1 CPW 바디(131)와, 제2 CPW 바디(132)를 포함할 수 있다. 제1 CPW 바디(131) 및 제2 CPW 바디(132)는 급전 바디(111)와 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 급전 바디(111)와 제1 CPW 바디(131) 사이에는 제3 갭(133)이 형성될 수 있으며, 급전 바디(111)와 제2 CPW 바디(132) 사이에는 제4 갭(134)이 형성될 수 있다. 제3 갭(133)과 제4 갭(134)은 동일한 폭을 가질 수 있다.
광대역 부재(130)는 그라운드 바디(115)의 제2 그라운드부(115b)와 연결되어 접지될 수 있다. 안테나(100)는 그라운드 바디(115)와 연결된 제1 CPW 바디(131) 및 제2 CPW 바디급전 바디(132)가 급전 바디(111)와 동일 평면상에 배치되므로, 광대역 특성을 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 CPW 급전 구조를 이용하여 제작이 용이하며, 광대역 임피던스 대역폭을 얻을 수 있는 이점이 있다.
이러한 구성에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 별도의 외부 장치 없이, 베젤(12)에 일체로 형성된 안테나(100)를 통해 광대역 신호를 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 CRLH 구조 및 CPW 급전 구조를 통해 UHF(Ultra High Frequency) 방송대역 주파수 전체에서 동작될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 대략 450 MHz 이상 770MHz 이하의 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 안테나를 포함한 다양한 안테나의 동작 주파수 대역을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나는 case 3과 같이 UHF 방송대역 주파수 전체에서 동작할 수 있다.
반면, 안테나(100)는 광대역 부재(130)가 생략되는 경우, case 2와 같이 동작하게 된다. 즉, 안테나(100)는 제2 그라운드부(115b)가 생략되는 경우, case 2와 같이 동작하게 된다. 다시 말해, 광대역 부재(130)가 생략될 때, 안테나(100)는 UHF 방송대역 주파수 전체에서 동작할 수 없게 된다. 광대역 부재(130)가 생략될 때, 안테나(100)는 저주파 대역에서만 동작하게 된다.
아울러, 안테나(100)는 광대역 부재(130) 및 병렬 인덕터가 생략되는 경우, case 1과 같이 동작하게 된다. 즉, 안테나(100)는 제2 그라운드부(115b) 및 제1 그라운드부(115a)가 생략되는 경우, case 1과 같이 동작하게 된다. 다시 말해, 광대역 부재(130) 및 병렬 인덕턴스 구조가 생략될 때, 안테나(100)는 UHF 방송대역 주파수 전체에서 동작할 수 없게 된다.
도 7 내지 도 12는 도 3에 도시된 안테나의 다양한 방사패턴을 도시한 그래프이다. 도 7 내지 도 12에 도시된 그래프를 설명함에 있어, 도 5에 표시된 x 방향, y 방향, 및 z 방향을 이용한다. x 방향은 디스플레이 장치(1)의 상하 방향으로 정의될 수 있으며, y 방향은 디스플레이 장치(1)의 좌우 방향으로 정의될 수 있고, z 방향은 디스플레이 장치(1)의 전후 방향으로 정의될 수 있다.
도 7 및 도 8은 470MHz 주파수로 동작할 때, 안테나(100)의 방사패턴을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 7은 도 5에 표시된 xy 평면에 따른 방사패턴이며, 도 8은 도 5에 표시된 xz 평면에 따른 방사패턴이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 전 방향(즉, 0°부터 360°까지 모든 방향)을 향하는 방사패턴을 가질 수 있다.
도 9 및 도 10은 625MHz 주파수로 동작할 때, 안테나(100)의 방사패턴을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 9는 도 5에 표시된 xy 평면에 따른 방사패턴이며, 도 10은 도 5에 표시된 xz 평면에 따른 방사패턴이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 전 방향(즉, 0°부터 360°까지 모든 방향)을 향하는 방사패턴을 가질 수 있다.
도 11 및 도 12는 771MHz 주파수로 동작할 때, 안테나(100)의 방사패턴을 도시한 그래프이다. 구체적으로 도 11은 도 5에 표시된 xy 평면에 따른 방사패턴이며, 도 12는 도 5에 표시된 xz 평면에 따른 방사패턴이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(100)는 전 방향(즉, 0°부터 360°까지 모든 방향)을 향하는 방사패턴을 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나를 후방에서 도시한 도면이다. 도 14는 도 13에 도시된 안테나의 등가 회로를 도시하는 회로도이다. 도 15은 도 13에 도시된 안테나를 펼쳐서 도시한 평면도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나(200)에 대해 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나(200)는 도 3 내지 도 5에 도시된 직렬 커패시터(CL)가 생략될 수 있다.
구체적으로, 안테나(200)는 급전 바디(111)와, 방사 바디(213)와, 그라운드 바디(115)를 포함할 수 있다. 안테나(200)는 광대역 부재(130)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 급전 바디(111)와, 그라운드 바디(115)와, 광대역 부재(130)는 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예와 동일한 구성이므로 상세한 설명을 생략한다.
방사 바디(113)가 제1 방사 바디(113) 및 제1 방사 바디(113)와 이격된 제2 방사 바디(114)로 구성된 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예와 달리 도 13 내지 도 15에 도시된 실시예에서 안테나(200)는 단일 바디로 구성된 방사 바디(213)를 포함할 수 있다.
도 13 내지 도 15에 도시된 안테나(200)는 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나(100)와 달리 직렬 커패시터(CL)가 생략되지만, 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나(100)와 유사하게 LH 특성과 RH 특성을 모두 가질 수 있다. 즉, 도 13 내지 도 15에 도시된 안테나(200)는 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나(100)와 같이 CRLH 구조의 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 구현할 수 있다.
도 16은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(2)에 대해 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명을 생략할 수 있다.
디스플레이 장치(2)는 UHF 방송대역 주파수 전체에서 동작 가능하도록 마련되는 안테나(100)를 포함할 수 있다. 안테나(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나(100)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
안테나(100)는 디스플레이 장치(2)의 본체(10)의 일 측면에 배치될 수도 있다. 도 16에서 안테나(100)는 본체(10)의 우측면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이와 달리, 안테나(100)는 본체(10)의 좌측면에 배치될 수도 있으며, 본체(10)의 좌측면 및 우측면 모두에 배치될 수도 있다.
설명의 편의상 도 3 내지 도 5에 도시된 안테나를 갖는 것으로 설명하였지만, 이와 달리, 디스플레이 장치(2)는 도 13 내지 도 15에 도시된 안테나(200)를 가질 수도 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1; 디스플레이 장치
10; 본체
12; 베젤
12a; 베젤면
14; 바텀 샤시
21; 디스플레이 패널
80; 안테나 커버
100, 200; 안테나
111; 급전 바디
113, 114, 213; 방사 바디
115; 그라운드 바디
130; 광대역 부재

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면; 및
    상기 베젤면에 위치하는 안테나;를 포함하며,
    상기 안테나는 직렬 인덕터와, 직렬 커패시터와, 병렬 인덕터와, 병렬 커패시터를 포함하여 구성되는 CRLH(Composite Right Left Handed) 구조를 갖고,
    상기 안테나는, 상기 직렬 인덕터가 마련되는 급전 바디와, 전파를 송수신하는 제1 방사 바디 및 상기 제1 방사 바디와 갭만큼 이격되며 전파를 송수신하는 제2 방사 바디를 포함하고,
    상기 갭은 상기 직렬 커패시터에 의한 직렬 커패시턴스를 형성하도록 구성되는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 후방을 커버하는 바텀 샤시;를 더 포함하며,
    상기 안테나는 상기 바텀 샤시와 연결되는 그라운드 바디를 포함하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바텀 샤시는 금속을 포함하여 구성되는 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 그라운드 바디는 상기 제2 방사 바디에 연결되는 제1 그라운드부를 포함하고,
    상기 병렬 인덕터는 상기 제1 그라운드부에 마련되는 디스플레이 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방사 바디는 상기 급전 바디와 연결되는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나의 적어도 일 부분은 상기 베젤면의 상면, 좌측면 및 우측면 중 적어도 하나의 면에 위치하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 급전 바디와, 상기 제1 방사 바디와, 상기 제2 방사 바디는 상기 베젤면과 동일한 면 상에 배치되도록 형성되는 디스플레이 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 갭은 제1 갭이고,
    상기 제1 방사 바디 및 상기 제2 방사 바디는 상기 그라운드 바디와 제2 갭만큼 이격되어 배치되며,
    상기 제2 갭은 상기 병렬 커패시터에 의한 병렬 커패시턴스를 형성하도록 구성되는 디스플레이 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 갭은 제1 갭이고,
    상기 안테나는 상기 급전 바디와 동일 평면 상에 배치되는 광대역 부재;를 더 포함하며,
    상기 광대역 부재는,
    상기 급전 바디의 일 측에 제2 갭만큼 이격되어 배치되는 제1 CPW 바디; 및
    상기 급전 바디의 일 측과 반대되는 타측에 제3 갭만큼 이격되어 배치되는 제2 CPW 바디;를 포함하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 CPW 바디 및 상기 제2 CPW 바디는 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장되는 디스플레이 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 그라운드 바디는 상기 광대역 부재에 연결되는 제2 그라운드부를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면; 및
    상기 베젤면에 위치하며, 직렬 인덕터와, 직렬 커패시터와, 병렬 인덕터와, 병렬 커패시터를 포함하여 구성되는 CRLH 구조를 갖는 안테나;를 포함하며,
    상기 안테나는,
    전류가 공급되는 급전 바디;
    상기 급전 바디와 동일 평면 상에 배치되며, 상기 급전 바디의 둘레 방향을 따라 연장되고, 상기 급전 바디와 소정 간격 이격되어 배치되는 광대역 부재; 및
    전파를 송수신하는 제1 방사 바디 및 상기 제1 방사 바디와 갭만큼 이격되며 전파를 송수신하는 제2 방사 바디를 포함하고,
    상기 갭은 상기 직렬 커패시터에 의한 직렬 커패시턴스를 형성하도록 구성되는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    금속을 포함하여 구성되는 바텀 샤시;를 더 포함하며,
    상기 안테나는 상기 바텀 샤시와 연결되는 그라운드 바디를 포함하고,
    상기 광대역 부재는 상기 그라운드 바디와 연결되는 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 방사 바디는 상기 급전 바디와 연결되고,
    상기 제2 방사 바디는 상기 그라운드 바디와 연결되는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 그라운드 바디는,
    상기 제2 방사 바디와 연결되는 제1 그라운드부; 및
    상기 광대역 부재와 연결되는 제2 그라운드부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 광대역 부재는,
    상기 급전 바디의 일 측에 배치되며 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장되는 제1 CPW 바디; 및
    상기 급전 바디의 일 측과 반대되는 타 측에 배치되며 상기 급전 바디와 동일한 방향으로 연장되는 제2 CPW 바디;를 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 급전 바디와 상기 제1 방사 바디 및 상기 제2 방사 바디는 상기 베젤면과 동일한 면 상에 배치되도록 형성되는 디스플레이 장치.
  20. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널 경계에 형성되는 베젤면;
    상기 디스플레이 패널의 후방을 커버하도록 마련되는 바텀 샤시; 및
    상기 베젤면에 위치하며, 직렬 인덕터와, 직렬 커패시터와, 병렬 인덕터와, 병렬 커패시터를 포함하여 구성되는 CRLH 구조를 갖는 안테나;를 포함하며,
    상기 안테나는,
    직렬 인덕터가 마련되는 급전 바디;
    상기 급전 바디에 연결되며, 전파를 송수신하도록 마련되는 방사 부재로서, 제1 방사 바디 및 상기 제1 방사 바디와 갭만큼 이격되는 제2 방사 바디를 포함하는 방사 부재; 및
    상기 방사 부재와 상기 바텀 샤시를 연결하며, 병렬 인덕터가 마련되는 그라운드 바디;를 포함하고,
    상기 갭은 상기 직렬 커패시터에 의한 직렬 커패시턴스를 형성하도록 구성되는 디스플레이 장치.
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