KR102647754B1 - 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들의 안테나 패키지는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판의 상부에 배치되는 배면 안테나 패턴, 및 인쇄 회로 기판의 저면측으로 배치되는 전면 안테나 패턴을 포함한다. 인쇄 회로 기판을 통해 배면 안테나 패턴 및 전면 안테나 패턴을 패키지화하여 방사 커버리지 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 패턴 및 회로 연결구조를 포함하는 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 3G 내지 5G에 해당하는 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합될 필요가 있다.
그러나, 안테나의 구동 주파수가 증가하는 경우, 상대적으로 수신 커버리지가 감소할 수 있으며, 충분한 밴드 너비(band width) 확보가 용이하지 않을 수 있다. 또한, 안테나 주변의 구조 및 환경에 의해 쉽게 전송 손실이 발생하여 안테나 감도, 신뢰성이 저하될 수도 있다.
또한, 화상 표시 장치가 박형화되고, 디스플레이 영역이 증가하면서 안테나가 실장될 수 있는 공간이 감소할 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 따라서, 제한된 공간 내에서 충분한 커버리지, 게인, 고주파 구동을 구현할 수 있는 안테나 설계가 필요하다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 구조 효율성을 갖는 안테나 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 구조 효율성을 갖는 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판의 상부에 배치되는 배면 안테나 패턴; 및 상기 인쇄 회로 기판의 저면측으로 배치되는 전면 안테나 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
2. 위 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 상부에 배치되는 배면 도전층을 포함하며,
상기 배면 도전층이 상기 배면 안테나 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
3. 위 2에 있어서, 상기 배면 도전층은 구동 집적 회로 칩이 실장되는 연결 패드를 더 포함하는, 안테나 패키지.
4. 위 3에 있어서, 상기 연결 패드는 상기 구동 집적 회로 칩이 실장되는 접속 영역(C) 내에 배열되며, 복수의 상기 배면 안테나 패턴들이 상기 접속 영역 주변에 배열되는, 안테나 패키지.
5. 위 4에 있어서, 인접한 상기 배면 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는 공진 주파수의 반파장 이상인, 안테나 패키지.
6. 위 4에 있어서, 복수의 상기 배면 안테나 패턴들은 각각 상기 접속 영역의 꼭지점에 인접하여 배치되는, 안테나 패키지.
7. 위 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 회로층 및 하부 도전층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
8. 위 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 회로층 및 상기 배면 안테나 패턴 사이에 배치된 제1 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
9. 위 8에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 배면 안테나 패턴 및 상기 제1 그라운드 층 사이에 배치된 제1 유전층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
10. 위 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 회로층 및 상기 하부 도전층 사이에 배치된 제2 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
11. 위 10에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 하부 도전층 및 상기 제2 그라운드 층 사이에 배치된 제2 유전층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
12. 위 7에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 인쇄 회로 기판의 상기 하부 도전층과 전기적으로 연결되는, 안테나 패키지.
13. 위 7에 있어서, 상기 회로층은 메인 보드와 연결되는 파워 라인층 및 신호 라인층을 포함하는, 안테나 패키지.
14. 위 13에 있어서, 상기 회로층은 상기 파워 라인층 및 상기 신호 라인층 사이에 배치된 제3 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
15. 위 1에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 방사 전극, 상기 방사 전극으로부터 분기되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 일단부에 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 패키지.
16. 위 15에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 신호 패드 주변에서 상기 신호 패드 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리된 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 패키지.
17. 위 16에 있어서, 상기 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 패키지.
18. 위 17에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 방사 전극 주변에 형성되며 메쉬 구조를 포함하는 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
19. 위 1 내지 18 중 어느 한 항의 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치.
20. 위 19에 있어서, 상기 안테나 패키지의 상기 배면 안테나 패턴은 상기 화상 표시 장치의 배면 측에 배치되며,
상기 안테나 패턴의 전면 안테나 패턴은 상기 화상 표시 장치의 표시 영역이 포함된 전면 측에 배치되는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 패키지는 인쇄 회로 기판의 상부에 배치되는 배면 안테나 패턴 및 인쇄 회로 기판의 저면 측으로 배치되는 전면 안테나 패턴을 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판의 상부 및 저부를 통해 안테나 패턴들을 배열하므로 안테나의 구동 주파수가 증가되는 경우에도 빔 커버리지(beam coverage)를 확장시키며, 전송 손실, 신호 저감 등을 방지할 수 있다.
상기 전면 안테나 패턴은 화상 표시 장치의 디스플레이 면을 향해 배치되는 AoD(Antenna on Display)로 제공되며, 상기 배면 안테나 패턴은 화상 표시 장치의 배면 구조 내에 실장되는 AiP(Antenna in Package)로 제공될 수 있다. 상기 안테나 패키지를 이용하여 화상 표시 장치의 실질적인 전 영역을 통한 신호 송수신, 방사가 구현될 수 있다. 또한, AoD 및 AiP를 동일한 안테나 구동 집적회로(IC) 칩을 통해 독립적으로 제어, 구동시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 전면 안테나 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 배면 안테나 패턴 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 인쇄 회로 기판의 회로층 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 전면 안테나 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 배면 안테나 패턴 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 인쇄 회로 기판의 회로층 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
본 발명의 실시예들은 인쇄 회로 기판, 전면 안테나 패턴 및 배면 안테나 패턴을 포함하며 향상된 방사 커버리지 및 신뢰성을 갖는 안테나 패키지를 제공한다. 또한, 상기 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 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.
본 출원에서 사용된 용어 "상부", "하부", "저부", "전면", "배면" 등의 용어는 절대적인 위치를 지정하는 것이 아니라 구성간의 상대적 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 안테나 패키지는 인쇄 회로 기판(100), 인쇄 회로 기판(100)의 상부 상에 또는 상부 내에 배치되는 배면 도전층(110), 인쇄 회로 기판(100)의 저면과 대향하도록 배치되는 전면 안테나 패턴(200)을 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판(100)은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판은 회로층(150), 회로층(150) 상에 배치되는 상부 절연층(140) 및 회로층(150) 아래에 배치되는 하부 절연층(160)을 포함할 수 있다. 상부 절연층(140) 상에는 배면 도전층(110)이 배치되고, 하부 절연층(160) 아래에는 하부 도전층(190)이 배치될 수 있다.
배면 도전층(110)은 상부 절연층(140) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 배면 도전층(110)은 도 2를 참조로 후술되는 배면 안테나 패턴(112)를 포함할 수 있다. 배면 도전층(110)은 연결 패드들(114)을 더 포함할 수도 있다.
배면 도전층(110)은 인쇄 회로 기판(100) 상에 배치되거나, 인쇄 회로 기판(100)의 상부에 패키지화된 형태로 실장될 수 있다. 예를 들면, 배면 도전층(110)은 인쇄 회로 기판(100)의 상부 커버레이 필름(103)에 의해 덮일 수 있다.
배면 도전층(110) 및 회로층(150) 사이에는 제1 그라운드층(130)이 배치될 수 있다. 제1 그라운드층(130) 및 배면 도전층(110) 사이에는 제1 유전층(120)이 배치될 수 있다.
제1 그라운드층(130)은 배면 안테나 패턴(112)의 그라운드로 제공될 수 있으며, 제1 유전층(120)은 배면 안테나 패턴(112)의 유전층으로 제공될 수 있다. 제1 그라운드층(130)은 상부 절연층(140)을 통해 회로층(150)과 절연 및 이격될 수 있다.
배면 도전층(110) 상에는 구동 집적회로(IC) 칩(250)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 상부 커버레이 필름(103)을 일부 제거하여 도 2에 도시된 연결 패드들(114)을 노출시키고, 연결 패드들(114) 상에 구동 IC 칩(250)을 실장시킬 수 있다.
회로층(150) 및 하부 도전층(190) 사이에는 제2 그라운드층(170)이 배치될 수 있다. 제2 그라운드층(170)은 회로층(150) 및 하부 도전층(190) 사이의 신호 간섭 방지, 노이즈 흡수 등을 위해 포함될 수 있다.
회로층(150)은 인쇄 회로 기판(100)의 전원 라인, 신호 라인 등의 배선들을 포함할 수 있다. 하부 도전층(190)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 메인 보드와 전기적 연결을 위한 본딩 패드를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 하부 도전층(190)은 전면 안테나 패턴(200)과 도 1에서 점선으로 표시된 바와 같이 전기적으로 연결될 수 있다.
전면 안테나 패턴(200)은 콘택, 비아(via), 이방성 도전필름(ACF) 본딩, 납땜, 도전성 클립 등과 같은 도전성 부재를 통해 상기 안테나 패키지 또는 인쇄 회로 기판(100)의 도전층과 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 전면 안테나 패턴(200)은 별도의 콘택, 비아(via) 또는 배선을 통해 하부 도전층(190)과 전기적으로 연결될 수 있다.
회로층(150) 및 제2 그라운드층(170) 사이에는 하부 절연층(160)이 배치되며, 제2 그라운드층(170) 및 하부 도전층(190) 사이에는 제2 유전층(180)이 배치될 수 있다.
하부 도전층(190)은 하부 커버레이 필름(105)에 의해 덮일 수 있다. 예를 들면, 하부 커버레이 필름(105)의 일부를 제거하여 본딩 패드를 노출시킨 후 상기 본딩 패드를 통해 인쇄 회로 기판(100)을 메인 보드와 연결시킬 수 있다.
배면 도전층(110), 제1 및 제2 그라운드층들(130, 170), 회로층(150) 및 하부 도전층(190)은 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), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금과 같은 저저항 금속을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 유전층들(120, 180)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.
제1 및 제2 유전층들(120, 180)은 (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 유전층들(120, 180)은 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착성 물질을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 유전층들(120, 180)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 유전층(120)에 의해 배면 안테나 패턴을 포함하는 배면 도전층(110) 및 제1 그라운드층(130) 사이에서 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 유전층(120)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.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 구체적으로, 도 2는 안테나 패키지의 배면 도전층(110)의 구조 및 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이, 배면 도전층(110)은 제1 유전층(120) 상에 배치되며 인쇄 회로 기판(100) 내에 실장 또는 패키지화될 수 있다. 배면 도전층(110)은 배면 안테나 패턴들(112) 및 연결 패드들(114)을 포함할 수 있다.
연결 패드들(114)은 예를 들면, 도전성 볼 또는 와이어 연결을 위한 패드를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 연결 패드들(114)은 인쇄 회로 기판(100) 상부 또는 제1 유전층(120)의 상면 상에 할당된 IC 칩 접속 영역(C) 내에 배열될 수 있다. 도 1에 도시된 구동 IC 칩(250)이 IC 칩 접속 영역(C) 상에 연결 패드들(114)과 연결되도록 실장될 수 있다.
배면 안테나 패턴(112)은 IC 칩 접속 영역(C)의 주변에 배열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 하나의 IC 칩 접속 영역(C) 또는 구동 IC 칩(250) 주변에 복수의 배면 안테나 패턴들(112)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 배면 안테나 패턴들(112)은 각각 IC 칩 접속 영역(C)의 꼭지점들에 인접하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 구동 IC 칩과의 신호 송수신을 위한 전송 선로에서의 신호 손실을 방지하며, 인접하는 배면 안테나 패턴들(112) 사이의 간섭을 방지할 수 있는 거리를 확보할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인접한 배면 안테나 패턴들(112) 사이의 거리는 공진 주파수의 반 파장 이상일 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 인쇄 회로 기판(100)의 저면 측으로 전면 안테나 패턴(200)이 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 연결 패드들(114)로부터 분기되는 리드들(116)을 통해 인쇄 회로 기판(100) 아래에 배치되는 전면 안테나 패턴(200)과의 전기적 연결이 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 리드들(116)은 배면 안테나 패턴(112)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 하나의 구동 IC 칩(250)을 통해 전면 안테나 패턴(200) 및 배면 안테나 패턴(112)의 구동 제어, 급전, 신호 전달이 함께 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 구동 IC 칩(250)을 통해 전면 안테나 패턴(200) 및 배면 안테나 패턴(112)은 상이한 모드(mode)로 구동되도록 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 전면 안테나 패턴(200)이 송신 모드(Tx 모드)로 동작하는 경우, 배면 안테나 패턴(112)은 수신 모드(Rx 모드)로 동작할 수 있으며, 전면 안테나 패턴(200)을 위한 별도의 수신기(receiver)를 생략할 수 있다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 전면 안테나 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 3을 참조하면, 전면 안테나 패턴(200)은 전면 유전층(210) 상에 배치되며, 방사 전극(220), 전송 선로(230) 및 패드(240)를 포함할 수 있다. 패드(240)는 신호 패드(242) 및 그라운드 패드(244)를 포함할 수 있다.
전면 유전층(210)은 상술한 제1 유전층(120)과 실질적으로 동일하거나 유사한 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 화상 표시 장치에 포함된 절연층 또는 절연 구조가 전면 유전층(210)으로 제공될 수도 있다.
방사 전극(220)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(230)는 방사 전극(220)의 중앙부로부터 연장되어 신호 패드(242)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전송 선로(230)는 방사 전극(220)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 신호 패드(242)를 사이에 두고 한 쌍의 그라운드 패드들(244)이 배치될 수 있다. 그라운드 패드들(244)은 신호 패드(242) 및 전송 선로(230)와 전기적으로 분리될 수 있다.
예를 들면, 그라운드 패드들(244)이 신호 패드(242)으로 마주보도록 배치됨에 따라, 전면 안테나 패턴(200)을 통해 수직 방사 및 수평 방사가 함께 구현될 수 있다.
그라운드 패드(244)는 예를 들면, 비아 또는 콘택을 통해 인쇄 회로 기판(100)에 포함된 그라운드 층과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 패드(244)는 인쇄 회로 기판(100)에 포함된 그라운드 층들 중 전면 안테나 패턴(220)과 가장 가까운 그라운드 층과 전기적으로 연결될 수 있다.
전면 안테나 패턴(200)은 배면 도전층(110)과 실질적으로 동일하거나 유사한 저저항 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 메쉬 구조의 더미 패턴(225)이 방사 전극(220) 주변에 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 전극(220) 역시 더미 패턴(225)과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 방사 전극(220)의 테두리를 따라 형성된 분리 영역(235)에 의해 방사 전극(220) 및 더미 패턴(225)이 서로 분리 및 절연될 수 있다.
방사 전극(220) 및 더미 패턴(225)을 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함하도록 형성함으로써, 전면 안테나 패턴(200)의 투과율을 향상시키면서 패턴 형상의 차이에 따른 방사 전극(220)의 시인을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(220)으로부터 분기되는 전송 선로(230) 역시 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 패드(240)는 신호 속도 향상 및 저항 감소를 위해 속이 찬(solid) 패턴 구조를 가질 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 배면 안테나 패턴 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 5에서는 구동 IC 칩(250)의 도시는 생략되었다.
도 5를 참조하면, 하나의 구동 IC 칩(250) 주변으로 배열된 배면 안테나 패턴들(112)에 의해 배면 안테나 유닛(BU)이 정의될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 복수의 배면 안테나 유닛들(BU)이 제1 유전층(120) 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다.
예를 들면, 사용자에게 시인되지 않는 화상 표시 장치의 배면 측으로 상대적으로 다수의 안테나 패턴들을 어레이 형태로 배치하여 수신 감도 및 게인 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 인쇄 회로 기판의 회로층 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 도 1에 도시된 회로층(150)은 파워 라인층(152) 및 신호 라인층(156)을 포함할 수 있다. 파워 라인층(152)을 통해 안테나 급전 또는 메인 보드로부터의 전력 수신이 구현될 수 있다. 신호 라인층(156)을 통해 메인 보드 및 구동 IC 칩(250) 사이의 신호 전달이 수행될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 파워 라인층(152) 및 신호 라인층(156) 사이에는 제3 그라운드층(154)이 배치될 수 있다. 제3 그라운드층(154)을 통해 신호 라인층(156) 및 파워 라인층(152) 사이의 노이즈, 신호 간섭이 흡수 또는 제거될 수 있다.
파워 라인층(152) 및 제3 그라운드층(154) 사이에는 제1 절연층(151)이 포함되며, 제3 그라운드층(154) 및 신호 라인층(156) 사이에는 제2 절연층(153)이 포함될 수 있다.
제1 및 제2 절연층들(151, 153)은 인쇄 회로 기판(100)의 코어층으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 절연층들(151, 153)은 폴리이미드, 에폭시 수지, 폴리 에스테르, 시클로 올레핀 폴리머(COP), 액정 폴리머(LCP) 등과 같은 유연성을 갖는 수지 물질을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다. 도 7 및 도 8은 각각 화상 표시 장치의 전면(Front Face) 및 후면(Rear Face) 방향에서의 평면도들이다.
도 7을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지에 포함된 전면 안테나 패턴들(200)은 화상 표시 장치의 상기 전면을 향해 배치될 수 있다.
화상 표시 장치의 전면부는 표시 영역(DA) 및 주변 영역(PA)을 포함할 수 있다. 주변 영역(PA)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다
예를 들면, 전면 안테나 패턴(200)에 포함된 패드들(240)의 주변 영역(PA) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 패드들(240)이 화상 표시 장치의 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 전면 안테나 패턴(200)의 방사 전극(220)은 표시 영역(DA)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 방사 전극(220)은 도 4에 도시된 바와 같이 메쉬 구조를 포함할 수 있으며, 방사 전극(220)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 방사 전극(220) 주변에 메쉬 구조의 더미 패턴(225)이 형성되며, 더미 패턴(225) 역시 표시 영역(220) 내에 적어도 부분적으로 분포될 수 있다.
도 8을 참조하면, 배면 안테나 패턴(112)은 인쇄 회로 기판(100)을 통해 화상 표시 장치의 배면 측으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(100)은 메인 보드(260) 상에 실장되며, 하부 도전층(190)을 통해 메인 보드(260)의 회로 구조와 전기적으로 연결될 수 있다.
구동 IC 칩(250)은 패드들(114) 상에 실장되어 배면 안테나 패턴들(112)과 함께 배면 안테나 유닛(BU)을 정의할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 전면 안테나 패턴(200)은 인쇄 회로 기판(100)에 포함된 하부 도전층(190)과 전기적으로 연결되며 구동 IC 칩(250)을 통해 제어될 수 있다. 이에 따라, 전면 안테나 패턴(200)은 배면 안테나 패턴(112)과 함께 실질적으로 인쇄 회로 기판(100)과 패키지화될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 구동 IC 칩(250)을 통해 전면 안테나 패턴(200) 및 배면 안테나 패턴(112)이 함께 구동 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이, 인쇄 회로 기판(100)을 통해 화상 표시 장치의 전면 및 배면 측으로 안테나 패턴들을 배치시켜, 안테나 패턴의 방사 커버리지를 확장할 수 있다. 따라서, 고주파 통신시 발생하는 협대역 현상을 방지하며, 보다 고감도의 방사 감도, 신호 감도를 확보할 수 있다.
또한, 사용자에게 시인되지 않는 배면 측으로 안테나 패턴들을 증가시켜, 화상 표시 장치의 이미지 품질을 열화시키지 않으면서 안테나 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
100: 인쇄 회로 기판 110: 배면 도전층
112: 배면 안테나 패턴 114: 연결 패드
120: 제1 유전층 130: 제1 그라운드층
140: 상부 절연층 150: 회로층
160: 하부 절연층 170: 제2 그라운드층
180: 제2 유전층 190: 하부 도전층
200: 전면 안테나 패턴 250: 구동 집적회로 칩
112: 배면 안테나 패턴 114: 연결 패드
120: 제1 유전층 130: 제1 그라운드층
140: 상부 절연층 150: 회로층
160: 하부 절연층 170: 제2 그라운드층
180: 제2 유전층 190: 하부 도전층
200: 전면 안테나 패턴 250: 구동 집적회로 칩
Claims (20)
- 인쇄 회로 기판;
상기 인쇄 회로 기판의 상부에 배치되어 상기 인쇄 회로 기판과 일체화되며, 구동 집적 회로 칩이 실장되는 연결 패드 및 배면 안테나 패턴을 포함하고 화상 표시 장치의 배면 측에 배치되는 배면 도전층; 및
상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되며 화상 표시 장치의 표시 영역을 향해 배치되는 전면 안테나 패턴을 포함하고,
상기 전면 안테나 패턴은 상기 연결 패드와 전기적으로 연결되고,
상기 전면 안테나 패턴은 상기 인쇄 회로 기판과는 물리적으로 분리되어 상기 인쇄 회로 기판과 상이한 전면 유전층 상에 배치되는, 안테나 패키지.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 연결 패드는 상기 구동 집적 회로 칩이 실장되는 접속 영역(C) 내에 배열되며,
복수의 상기 배면 안테나 패턴들이 상기 접속 영역 주변에 배열되는, 안테나 패키지.
- 청구항 4에 있어서, 인접한 상기 배면 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는 공진 주파수의 반파장 이상인, 안테나 패키지.
- 청구항 4에 있어서, 복수의 상기 배면 안테나 패턴들은 각각 상기 접속 영역의 꼭지점에 인접하여 배치되는, 안테나 패키지.
- 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 내부에 회로층 및 하부 도전층을 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 회로층 및 상기 배면 안테나 패턴 사이에 배치된 제1 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 8에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 배면 안테나 패턴 및 상기 제1 그라운드 층 사이에 배치된 제1 유전층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 7에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 회로층 및 상기 하부 도전층 사이에 배치된 제2 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 10에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 하부 도전층 및 상기 제2 그라운드 층 사이에 배치된 제2 유전층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 7에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 인쇄 회로 기판의 상기 하부 도전층과 전기적으로 연결되는, 안테나 패키지.
- 청구항 7에 있어서, 상기 회로층은 메인 보드와 연결되는 파워 라인층 및 신호 라인층을 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 13에 있어서, 상기 회로층은 상기 파워 라인층 및 상기 신호 라인층 사이에 배치된 제3 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 방사 전극, 상기 방사 전극으로부터 분기되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 일단부에 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 15에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 신호 패드 주변에서 상기 신호 패드 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리된 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 16에 있어서, 상기 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 17에 있어서, 상기 전면 안테나 패턴은 상기 방사 전극 주변에 형성되며 메쉬 구조를 포함하는 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 1, 4 내지 18 중 어느 한 항의 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치.
- 삭제
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