KR102655697B1 - 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 소자는 유전층, 유전층 상에 배치된 제1 방사 전극, 제1 방사 전극 내에 배치되며 제1 방사 전극과 부분적으로 분리된 제2 방사 전극, 및 제1 방사 전극 및 제2 방사 전극과 공통적으로 연결된 전송 선로를 포함한다. 제1 및 제2 방사 전극들을 단일 부재로 형성하여 복수 대역의 방사 구동을 효율적으로 구현할 수 있다.

Description

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{ANTENNA DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전극 및 유전층을 포함하는 안테나 소자 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.
또한, 최근 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이와 같은 박형, 고투명, 고해상도의 디스플레이 장치가 개발되면서, 상기 안테나 역시 제한된 두께 내에서 향상된 송수신 감도를 갖도록 개발될 필요가 있다.
그러나, 안테나가 탑재되는 디스플레이 장치가 보다 얇아지고 경량화됨에 따라, 상기 안테나가 차지하는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 광대역 대에서 다양한 종류의 신호에 감도를 갖도록 안테나를 설계하는 것이 곤란해 질 수 있다.
그러나, 제한된 공간 안에 서로 다른 주파수 대역의 안테나들이 함께 배치되는 경우, 상호 신호 간섭으로 인해 방사 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 안테나가 상기 디스플레이 장치의 전면에 배치되는 경우 이미지 품질이 열화될 수도 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 그러나, 상술한 방사 신뢰성 및 공간 효율성을 함께 확보하기에는 한계가 있다.
한국공개특허 제2003-0095557호
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 공간 효율성을 갖는 필름 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 공간 효율성을 갖는 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 유전층; 상기 유전층 상에 배치된 제1 방사 전극; 상기 제1 방사 전극 내에 배치되며, 상기 제1 방사 전극과 부분적으로 분리된 제2 방사 전극; 및 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극과 공통적으로 연결된 전송 선로를 포함하는, 안테나 소자.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 불연속 루프 형상의 제1 분리 영역에 의해 구획되는, 안테나 소자.
3. 위 2에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 상기 제1 분리 영역의 불연속 부분에서 서로 일체로 병합된, 안테나 소자
4. 위 2에 있어서, 상기 제1 방사 전극 주변에 형성되며 메쉬 구조를 갖는 제1 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
5. 위 4에 있어서, 상기 제1 더미 패턴 및 상기 제1 방사 전극은 상기 제1 방사 전극 주변을 따라 형성된 제2 분리 영역에 의해 분리된, 안테나 소자.
6. 위 4에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극 사이에 형성된 제2 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
7. 위 6에 있어서, 상기 제2 더미 패턴은 상기 제1 분리 영역 및 상기 제1 분리 영역의 외곽을 따라 연장하며 상기 제1 분리 영역과 병합되는 제3 분리 영역 사이에 배치된, 안테나 소자.
8. 위 6에 있어서, 상기 제2 더미 패턴은 메쉬 구조를 갖는, 안테나 소자.
9. 위 8에 있어서, 상기 제2 더미 패턴의 상기 메쉬 구조는 복수의 분절 영역들을 포함하는, 안테나 소자.
10. 위 1에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 서로 다른 공진 주파수를 갖는, 안테나 소자.
11. 위 10에 있어서, 상기 제1 방사 전극은 저주파 방사 전극, 상기 제2 방사 전극은 고주파 방사 전극에 해당되는, 안테나 소자.
12. 위 1에 있어서, 상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 소자.
13. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 말단에 연결된 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
14. 위 13에 있어서, 상기 신호 패드와 전기적으로 연결되어 상기 전송 선로를 통해 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극에 공통으로 급전을 수행하는 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 소자.
15. 위 1 내지 14 중 어느 하나의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
16. 위 15에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 상기 디스플레이 장치의 표시 영역 상에 배치되는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 안테나 소자에 있어서, 서로 다른 주파수 대역의 방사 전극들이 실질적으로 하나의 패턴으로 일체화될 수 있다. 따라서, 제한된 공간 내에서 복수의 다른 종류의 주파수에 감도를 갖는 광대역 안테나가 구현될 수 있다.
상기 방사 전극들은 하나의 급전 선로를 통해 구동 회로부에 연결될 수 있다. 따라서, 상이한 주파수 대역의 각 방사 전극들이 일괄적으로 제어되며, 동시 급전 또는 스위칭 급전이 선택적으로 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 방사 전극들 사이는 예를 들면 메쉬 구조의 더미 패턴이 형성되며, 이에 따라 상기 방사 전극들 사이의 상호 신호 간섭이 차폐될 수 있으며, 전극 시인을 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 소자는 디스플레이 장치의 전면 상에 배치되어 투과율 및 광대역 통신이 가능한 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 안테나 소자의 더미 패턴의 구조를 나타내는 부분 확대 평면도이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 서로 다른 주파수 대역의 복수의 방사 전극들이 하나의 단위의 안테나 패턴으로 제공되는 안테나 소자를 제공한다, 또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 소자를 포함하며, 광대역 통신 기능이 구현가능한 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 안테나 소자는 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. 예를 들면, 상기 안테나 소자는 약 1 GHz 이상, 일 실시예에 있어서 약 20 내지 60 GHz 범위의 고주파수 대역에서 구동 가능할 수 있다. 또한, 상기 안테나 소자는 예를 들면, 1 GHz 이하의 주파수 대역에서도 함께 구동될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 소자를 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 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 필름 안테나는 유전층(100), 및 유전층(100) 상에 형성된 안테나 전극층(110)을 포함할 수 있다. 안테나 전극층(110)은 방사 전극들(120, 130) 및 전송 선로(140)을 포함할 수 있다.
유전층(100)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유전층(100)은 예를 들면, 글래스, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 금속 산화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 유전층(100)은 투명 수지 물질을 포함할 수도 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.
유전층(100)에 의해 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나 구조체가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위, 바람직하게는 약 2 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자가 실장되는 디스플레이 장치 내부의 절연층(예를 들면, 디스플레이 패널의 인켑슐레이션 층, 패시베이션 층 등)이 유전층(100)으로 제공될 수도 있다.
안테나 전극층(110)은 서로 다른 공진 주파수 대역의 복수의 방사 전극들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 전극층(110)은 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)을 포함하며, 제2 방사 전극(130)은 제1 방사 전극(120) 내에 포함될 수 있다.
도 1에서는, 각 방사 전극(120, 130)의 형상이 사각형으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 안테나 소자의 면적, 주파수 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)은 서로 연결되어 실질적으로 단일 전극으로 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 전극(120) 내에 제1 분리 영역(115)이 형성되어 제2 방사 전극(130)의 경계 또는 테두리가 정의될 수 있다. 제1 분리 영역(115)은 부분적으로 개방된 또는 불연속인 고리 또는 루프(loop) 형상을 가질 수 있다.
제1 분리 영역(115)의 절단된 부분 또는 불연속 부분에 의해 병합 영역(117)이 정의되며, 병합 영역(117)을 통해 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)이 일체로 연결되어 실질적으로 단일 전극으로 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 병합 영역(117)은 전송 선로(140)와 인접하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 병합 영역(117)은 제2 방사 전극(130)의 하변과 연결되며 전송 선로(140)와 일 직선 상에 위치하도록 형성될 수 있다.
그러나, 병합 영역(117)의 위치는 자유롭게 변경될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 병합 영역(117)은 제2 방사 전극(130)의 측변 또는 상변과 연결될 수 있으며, 2 이상의 병합 영역들(117)이 형성될 수도 있다.
제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)은 서로 다른 주파수 대역에서 방사 또는 구동될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 전극(120) 내부에 형성된 제2 방사 전극(130)은 상대적으로 고주파에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 제1 방사 전극(120) 상대적으로 저주파에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
예를 들면, 제2 방사 전극(130)은 5G 통신(예를 들면, 약 28 내지 30 GHz)에 해당하는 공진 주파수를 가지며, 제1 방사 전극(120)은 와이-파이(Wi-Fi, 예를 들면 약 2.5 내지 5 GHz) 또는 4G 통신(예를 들면, 약 1.7 내지 2 GHz)에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
전송 선로(140)는 제1 방사 전극(120)의 일단부와 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전송 선로(140)는 제1 방사 전극(120)으로부터 분기되어 연장하는 일체의 부재로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)은 서로 연결된 단일 전극 형상을 가지므로, 전송 선로(140)는 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)에 대한 공통 급전 라인으로 제공될 수 있다.
전송 선로(140)의 말단에는 신호 패드(150)가 연결될 수 있다. 신호 패드(150)는 전송 선로(140)와 동일 층 또는 동일 레벨에서 직접 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(150)는 전송 선로(140)의 상층 레벨에서 콘택 또는 비아(via)를 통해 신호 패드(150)와 전기적으로 연결될 수도 있다.
안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(180)은 신호 패드(150)를 통해 전송 선로(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩(180)을 통해 방사 전극들(120, 130)에 대한 급전 및 방사 구동이 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이, 서로 다른 공진 주파수에 해당하는 복수의 방사 전극들이 실질적으로 하나의 전극 단위로 일체화됨에 따라, 단일 전송 선로(140) 및 안테나 구동 IC 칩(180)을 통해 복수 주파수 대역의 통신이 구현될 수 있다.
예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(180)을 통해 제1 방사 전극(120) 또는 제2 방사 전극(130)에 해당하는 급전 신호가 선택적으로 전송되어, 제1 방사 전극(120) 또는 제2 방사 전극(130)의 스위칭이 구현될 수 있다. 또한, 안테나 구동 IC 칩(180)을 통해 제1 방사 전극(120) 또는 제2 방사 전극(130)의 동시 방사가 구동되도록 제어될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130) 각각의 면적을 조절하여, 각 방사 전극에서 동작되는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 또한, 제1 분리 영역(115)의 너비를 통해 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)의 이격 거리가 조절될 수 있다. 상기 이격 거리를 통해 제1 방사 전극(120) 및 제2 방사 전극(130)의 임피던스 매칭을 구현할 수 있다.
안테나 전극층(110)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), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 등과 같은 금속 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
안테나 전극층(110)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(110)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)의 저면 상에 그라운드 층(90)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 유전층(100)에 의해 안테나 전극층(110) 및 그라운드 층(90) 사이에서 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 필름 안테나가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 필름 안테나는 수직 방사 안테나로 제공될 수 있다.
그라운드 층(90)은 상술한 금속, 합금 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 필름 안테나가 실장되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 그라운드 층(90)으로 제공될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 5G 공진 주파수 확보를 위해 전송 선로(140)의 길이는 약 0.5 내지 7 mm일 수 있으며, 유전층(100)의 두께는 약 40 내지 1000 ㎛ 일 수 있다.
도 1에서는 하나의 안테나 구조 내에 제1 및 제2 방사 전극들(120, 130)이 포함된 예가 도시되었으나, 3개 이상의 방사 전극들이 일체화되어 포함될 수도 있다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및/또는 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 안테나 전극층(110)은 내부에 복수의 전극 라인들이 서로 교차하는 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 이에 따라, 방사 전극들(125, 135) 및 전송선로(145)는 상기 메쉬 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 유전층(100) 상에 메쉬 도전막이 형성된 후 상기 메쉬 도전막을 식각하여 분리 영역들을 형성함으로써, 방사 전극들(125, 135) 및 전송 선로(145)가 정의될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 분리 영역(116)에 의해 제1 방사 전극(125) 및 전송 선로(145)의 경계가 형성될 수 있다. 또한, 제1 분리 영역(115)이 제2 분리 영역(116) 내부에 형성되어 제2 방사 전극(135)이 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 분리 영역(115)은 개방 또는 절단된 고리 형상을 가지며, 제1 분리 영역(115)이 개방된 병합 영역(117)을 통해 제1 및 제2 방사 전극들(125, 135)이 일체로 연결될 수 있다.
제2 분리 영역(116) 외부의 상기 메쉬 도전막 부분에 의해 제1 더미 패턴(160)이 정의될 수 있다. 제1 더미 패턴(160)은 제1 방사 전극(125) 및 전송 선로(145)을 둘러쌀 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 신호 패드(150)는 급전 저항 감소를 위해 속이 찬(solid) 패턴 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(150)는 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬 패턴으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 신호 패드(150) 주변에 그라운드 패드(155)가 배치될 수도 있다. 예를 들면, 신호 패드(150)를 사이에 두고 한 쌍의 그라운드 패드들(155)이 서로 마주보며, 신호 패드(150) 및 전송 선로(145)와 이격되어 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사 전극들(125, 135)이 상기 메쉬 구조를 포함함에 따라, 안테나 소자의 투과율이 향상될 수 있다. 또한, 방사 전극들(125, 135) 주변에 상기 메쉬 구조를 포함하는 제1 더미 패턴(160)이 분포함에 따라, 전극 패턴 구조 및 형상이 균일화될 수 있다. 따라서, 전극 형상 편차에 따라, 전극 시인이 증가하는 것을 억제할 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 3을 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및/또는 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 제1 방사 전극(125) 및 제2 방사 전극(135) 사이에는 제2 더미 패턴(165)이 배치될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 전극(125) 및 제2 방사 전극(135) 사이에 제3 분리 영역(119)이 추가될 수 있다. 제3 분리 영역(119)은 제1 분리 영역(115) 주변을 따라 연장하며, 제1 분리 영역(115)과 병합될 수 있다.
병합된 제1 및 제3 분리 영역들(115, 119)에 의해 더미 영역이 정의되며, 상기 더미 영역 내에 제1 방사 전극(125) 및 제2 방사 전극(135)과 전기적, 물리적으로 분리된 제2 더미 패턴(165)이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 더미 패턴(165)은 방사 전극들(125, 135) 및 제1 더미 패턴(160)과 실질적으로 동일한 형상의 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 이에 따라, 전극 패턴 균일도가 보다 증진되어 전극 시인을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 제2 더미 패턴(165)은 제1 방사 전극(125) 및 제2 방사 전극(135) 사이의 노이즈, 신호 간섭을 흡수 또는 차단하는 배리어로 제공될 수 있다. 따라서, 일체로 연결된 제1 방사 전극(125) 및 제2 방사 전극(135)의 방사 독립성을 제2 더미 패턴(165)을 통해 보다 효과적으로 확보할 수 있다.
도 5는 안테나 소자의 더미 패턴의 구조를 나타내는 부분 확대 평면도이다. 예를 들면, 도 5는 제1 분리 영역(115) 주변의 제2 방사 전극(135) 및 제2 더미 패턴(165)의 메쉬 구조를 확대 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 제1 분리 영역(115)이 상기 메쉬 구조를 절단하여 형성됨에 따라, 예를 들면 점선으로 표시된 바와 같이, 제2 방사 전극(135)의 경계 또는 둘레가 형성될 수 있다.
제2 더미 패턴(165) 내에는 상기 메쉬 구조에 포함된 전극 라인들이 절단되어 형성된 분절 영역들(167)이 분포할 수 있다. 예를 들면, 분절 영역들(167)이 제2 더미 패턴(165) 내에 불규칙하게 분포하여, 패턴 형상의 규칙적 반복에 따른 전극 시인 또는 모아레 현상을 감소 또는 완화시킬 수 있다.
또한, 분절 영역들(167)이 제2 더미 패턴(165) 내에 형성됨에 따라, 제2 방사 전극(135) 및 제1 방사 전극(125) 사이의 방사 간섭 차단 및 노이즈 차폐가 보다 효과적으로 구현될 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 6은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)을 포함할 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 표시 영역(210)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(200)의 전면에 배치될 수 있으며, 이 경우 안테나 소자의 방사 전극들(120, 125, 130, 135) 및 더미 패턴들(160, 165)은 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 메쉬 구조를 이용해 투과율을 향상시키고, 전극 시인을 억제할 수 있다.
안테나 구동 IC 칩(180)은 디스플레이 장치(200)의 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 디스플레이 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 주변 영역(220)에는 신호 패드(150)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 주변 영역(220)에서 안테나 구동 IC 칩(180) 및 신호 패드(150)가 서로 전기적으로 연결되어 전송 선로(140, 145)를 통한 급전이 수행될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상이한 공진 주파수의 방사 전극들(120, 125, 130, 135)을 일체화시켜 고주파 대역 및 저주파 대역을 함께 포괄하며, 공간 효율성이 향상된 통신 기능을 디스플레이 장치(200)에 구현할 수 있다.
100: 유전층 110: 안테나 전극층
115: 제1 분리 영역 116: 제2 분리 영역
117: 병합 영역 119: 제3 분리 영역
120, 125: 제1 방사 전극 130, 135: 제2 방사 전극
140, 145: 전송 선로 150: 신호 패드
160: 제1 더미 패턴 165: 제2 더미 패턴

Claims (16)

  1. 유전층;
    상기 유전층 상에 배치된 제1 방사 전극;
    상기 제1 방사 전극 내에 배치되며, 상기 제1 방사 전극과 부분적으로 분리되고, 루프 형상을 갖지 않는 제2 방사 전극; 및
    상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극과 공통적으로 연결된 전송 선로를 포함하는, 안테나 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 불연속 루프 형상의 제1 분리 영역에 의해 구획되는, 안테나 소자.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 상기 제1 분리 영역의 불연속 부분에서 서로 일체로 병합된, 안테나 소자
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 방사 전극 주변에 형성되며 메쉬 구조를 갖는 제1 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 더미 패턴 및 상기 제1 방사 전극은 상기 제1 방사 전극 주변을 따라 형성된 제2 분리 영역에 의해 분리된, 안테나 소자.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극 사이에 형성된 제2 더미 패턴을 더 포함하는, 안테나 소자.
  7. 유전층;
    상기 유전층 상에 배치된 제1 방사 전극;
    상기 제1 방사 전극 내에 배치되며, 상기 제1 방사 전극과 부분적으로 분리된 제2 방사 전극;
    상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극과 공통적으로 연결된 전송 선로;
    상기 제1 방사 전극 주변에 형성되며 메쉬 구조를 갖는 제1 더미 패턴; 및
    상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극 사이에 형성된 제2 더미 패턴을 포함하고,
    상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 불연속 루프 형상의 제1 분리 영역에 의해 구획되고,
    상기 제2 더미 패턴은 상기 제1 분리 영역 및 상기 제1 분리 영역의 외곽을 따라 연장하며 상기 제1 분리 영역과 병합되는 제3 분리 영역 사이에 배치된, 안테나 소자.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 제2 더미 패턴은 메쉬 구조를 갖는, 안테나 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제2 더미 패턴의 상기 메쉬 구조는 복수의 분절 영역들을 포함하는, 안테나 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 서로 다른 공진 주파수를 갖는, 안테나 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 방사 전극은 저주파 방사 전극, 상기 제2 방사 전극은 고주파 방사 전극에 해당되는, 안테나 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 안테나 소자.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 전송 선로의 말단에 연결된 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 신호 패드와 전기적으로 연결되어 상기 전송 선로를 통해 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극에 공통으로 급전을 수행하는 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 소자.
  15. 청구항 1의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제1 방사 전극 및 상기 제2 방사 전극은 상기 디스플레이 장치의 표시 영역 상에 배치되는, 디스플레이 장치.
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