KR20110075240A - 휴대단말기 ｔｓｐ 안테나 - Google Patents

휴대단말기 ｔｓｐ 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대단말기 TSP 안테나에 관한 것으로, 상세하게는 TSP의 ITO 필름의 상면 또는 하면에 안테나 패턴이 형성된 휴대단말기 TSP 안테나에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, TSP 내에 적층되어 있으며, 상면 또는 하면에 상부 전극라인, 하부 전극라인, 좌측 전극라인 및 우측 전극라인이 형성되어 있는 ITO 필름; ITO 필름의 전극라인형성면의 상단과 상부 전극라인 사이에 형성되는 상부면, ITO 필름의 전극라인형성면의 하단과 하부 전극라인 사이에 형성되는 하부면, ITO 필름의 전극라인형성면의 좌측단과 좌측 전극라인 사이에 형성되는 좌측면 및 ITO 필름의 전극라인형성면의 우측단과 우측 전극라인 사이에 형성되는 우측면으로 이루어지는 외부면; 및 외부면의 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면 중 하나 이상의 면에 형성되는 안테나 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나가 제공되어, 안테나가 휴대단말기 내부에 형성되면서도 휴대단말기 내부의 공간활용도를 높일 수 있다.
TSP, 전극라인, 안테나 패턴, 휴대단말기

Description

휴대단말기 ＴＳＰ 안테나{TSP antenna of a mobile terminal}
본 발명은 휴대단말기 TSP(touch screen panel) 안테나에 관한 것으로, 상세하게는 TSP의 ITO(indium tin oxide) 필름의 상면 또는 하면에 안테나 패턴이 형성된 휴대단말기 TSP 안테나에 관한 것이다.
휴대단말기에 사용되는 안테나로서 외장형 안테나와 내장형 안테나가 있는데, 최근에는 휴대단말기의 미관을 고려하여 내장형 안테나가 주류를 이루고 있다. 내장형 안테나에는, 주회로기판에 부착된 캐리어(carrier)에 안테나 패턴이 형성된 캐리어 안테나와, 주회로기판에 직접 안테나 패턴이 형성된 PCB(printed circuit board) 안테나가 있다.
그런데, 캐리어 안테나는 캐리어가 최소 5mm의 두께를 가지고 있기 때문에 재료비가 많이 들어가고, 부피가 크기 때문에 공간활용도가 낮은 문제점이 있다. 또한, PCB 안테나는 캐리어 안테나에 비하여 재료비가 적게 들어가고 부피는 작지만, 주회로기판 상에 안테나 패턴을 형성하기 때문에 주회로기판의 공간활용이 그만큼 제약을 받는 문제점이 있다.
본 발명은, 안테나를 휴대단말기 내부에 형성하면서도 휴대단말기 내부의 공간활용도를 높일 수 있는 휴대단말기 TSP 안테나를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TSP 내에 적층되어 있으며, 상면 또는 하면에 상부 전극라인, 하부 전극라인, 좌측 전극라인 및 우측 전극라인이 형성되어 있는 ITO 필름; ITO 필름의 전극라인형성면(ITO 필름의 상면 또는 하면 중 전극라인이 형성되어 있는 면)의 상단과 상부 전극라인 사이에 형성되는 상부면, ITO 필름의 전극라인형성면의 하단과 하부 전극라인 사이에 형성되는 하부면, ITO 필름의 전극라인형성면의 좌측단과 좌측 전극라인 사이에 형성되는 좌측면 및 ITO 필름의 전극라인형성면의 우측단과 우측 전극라인 사이에 형성되는 우측면으로 이루어지는 외부면; 및 외부면의 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면 중 하나 이상의 면에 형성되는 안테나 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나를 제공한다.
본 발명에 따르면, TSP 내에 적층되어 있는 ITO 필름의 외부면에 안테나 패턴을 형성함으로써, 안테나가 휴대단말기 내부에 형성되면서도 휴대단말기 내부의 공간활용도를 높일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 휴대단말기 내장용 PCB 안테나의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 점선 B-B'을 따라 절단된 TSP의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 A 부분의 확대 사시도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나가 적용되는 TSP의 적층구조에 대하여 설명하면 다음과 같다. TSP의 최하층에는 TSP를 지지하고 하부에 있는 LCD(liquid crystal display)와 같은 디스플레이(도시되지 않음)를 보호하는 투명기판(180)이 놓여있다. 투명기판(180)은 강화유리 또는 PC(polycarbonate)로 이루어져 있다. 투명기판(180)의 상면에는 제 1 ITO 필름(160)이 적층되어 있으며, 제 1 ITO 필름(160)의 상면에는 스페이서(spacer; 165b, 165d)가 적층되어 있고, 스페이서(165b, 165d)의 상면에는 제 2 ITO 필름(161)이 적층되어 있다. 제 1 ITO 필름(160)과 제 2 ITO 필름(161)은 투명회로 박막의 역할을 하며, 각각 상면과 하면에 ITO 코팅층(162, 163)이 형성된 PET(polyethylen terephthalate)로 이루어져 있다. 제 2 ITO 필름(161)의 상면에는 TSP를 보호하며 아이콘(icon)이 인쇄되는 아이콘 시트(icon sheet; 190)가 적층되어 있다. 아이콘 시트(190)는 PET로 이루어져 있다.
도 2에 도시된 TSP는 저항막 방식의 TSP로서, 제 1 ITO 필름(160)과 제 2 ITO 필름(161)이 각각 제 1 저항막과 제 2 저항막으로서 기능을 하며, 제 1 ITO 필름(160)의 ITO 코팅층(162)에 전극라인(140b, 140d)이 형성되어 있으며, 제 2 ITO 필름(161)의 ITO 코팅층(163)에도 전극라인(141b, 141d)이 형성되어 있다. 전극라인(140b, 140d, 141b, 141d)은 은으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나(100)를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 ITO 필름(160)의 상면에는 상부 전극라인(140a), 하부 전극라인(140c), 좌측 전극라인(140d) 및 우측 전극라인(140b)이 형성되어 있다. 제 1 ITO 필름(160)의 전극라인형성면의 가장자리 주위에는 외부면(170a, 170b, 170c, 170d)이 형성되어 있다. 즉, 외부면은 상부면(170a), 하부면(170c), 좌측면(170d) 및 우측면(170b)으로 이루어지는데, 상부면(170a)은 제 1 ITO 필름(160)의 전극라인형성면의 상단(143a)과 상부 전극라인(140a) 사이에 형성되며, 하부면(170c)은 제 1 ITO 필름(160)의 전극라인형성면의 하단(143c)과 하부 전극라인(140c) 사이에 형성되고, 좌측면(170d)은 제 1 ITO 필름(160)의 전극라인형성면의 좌측단(143d)과 좌측 전극라인(140d) 사이에 형성되며, 우측면(170b)은 제 1 ITO 필름(160)의 전극라인형성면의 우측단(143b)과 우측 전극라인(140b) 사이에 형성되어 있다.
도 1에 도시된 FPCB(110)는 상부면(170a)의 좌측단 주위에 형성되면서 상부 전극라인(140a)의 일단(142)과 좌측 전극라인(140d)의 상단(141)에 연결되어 있지만, 상부면(170a)의 우측단 주위에 형성되면서 상부 전극라인(140a)의 일단과 우측 전극라인(140b)의 상단에 연결되거나, 하부면(170c)의 좌측단 주위에 형성되면서 하부 전극라인(140c)의 일단과 좌측 전극라인(140d)의 하단에 연결되거나, 하부 면(170c)의 우측단 주위에 형성되면서 하부 전극라인(140c)의 일단과 좌측 전극라인(140d)의 하단에 연결될 수도 있다.
본 실시형태의 상부면(170a)에는 안테나 패턴(130)이 형성되어 있다. 안테나 패턴(130)은 전극라인(140a, 140b, 140c, 140d)과 같이 은으로 형성되는 것이 바람직하다. 안테나 패턴(130)의 일단은, 상부면(170a)의 좌측단 주위에 형성되어 있는 FPCB(flexible printed circuit board; 110)의 급전부(120)와 연결되어 있다. 도 1에 도시된 안테나 패턴(130)은 미앤더라인(meander line) 형상을 가지고 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 평면도이다. 도 4를 참조하면, 제 2 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나(200)의 안테나 패턴(131)은 제 1 실시형태와 달리 상부면(170a)으로부터 우측면(170b)까지 연장되어 있다. 즉, 제 2 실시형태의 안테나 패턴(131)은 제 1 실시형태의 안테나 패턴(130)보다 더 긴 길이를 가지고 있기 때문에 제 1 실시형태의 주파수대역보다 저대역에서 사용될 수 있다. 제 2 실시형태의 위와 같은 구성을 제외한 다른 구성은 제 1 실시형태의 구성과 동일하다.
제 1 실시형태와 제 2 실시형태에서는 상부면(170a) 또는 우측면(170b)에 안테나 패턴(130, 131)이 형성되어 있지만, 본 발명에 따른 휴대단말기 TSP 안테나는 안테나 패턴이 상부면(170a), 하부면(170c), 좌측면(170d) 또는 우측면(170b) 중 하나 이상의 면에 형성될 수 있다. 또한, 제 1 실시형태와 제 2 실시형태에서는 제 1 ITO 필름(160)의 상면의 외부면에 안테나 패턴(130, 131)이 형성되어 있지만, 제 2 ITO 필름(161)의 하면에도 ITO 코팅층(163)이 형성되어 있기 때문에, 제 1 ITO 필름(160)의 상면 대신에 제 2 ITO 필름(161)의 하면의 외부면에 안테나 패턴이 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴대단말기 TSP 안테나는, BT(bluetooth), GPS(global positioning system) 및 와이파이(WiFi)와 같이 1.56 GHz 이상의 주파수 대역을 가지는 안테나와, GSM(global system for mobile communications), CDMA(code division multiple access) 및 WCDMA(wideband code division multiple access)와 같은 메인 안테나와, 다이버시티(diversity) 안테나 등의 모든 안테나에 적용될 수 있다. 특히, 3.5G HSDPA(high speed downlink packet access)와 같이 데이터 전송속도가 14.4 Mbps까지 이르는 경우에는, 기지국은 페이딩(fading) 현상을 줄이기 위해 단말기로의 다운로드 파워(download power)를 증가시켜야 하는 부담을 가지게 되는데, 본 발명에 따른 휴대단말기 TSP 안테나를 다이버시티 안테나로 이용하면 이와 같은 기지국의 부담을 줄일 수 있다.
또한, 제 1 실시형태와 제 2 실시형태는 저항막 방식의 TSP에 적용되었지만, 정전용량 방식의 TSP에도 ITO 필름 도전성 패턴이 있으므로 본 발명은 정전용량 방식의 TSP에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 TSP가 구비되어 있다면 슬라이더(slider)형 또는 폴더(folder)형의 휴대단말기에도 적용이 가능하다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 VSWR(voltage standing wave ratio)을 나타내는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프이다. 도 5의 가로축과 세로축은 각각 주파수와 VSWR을 나타내며, 도 6의 가로축과 세로축은 각각 주파수와 반사손실을 나타낸다. 도 5와 도 6으로부터 알 수 있듯이, 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나는, VSWR과 반사손실이 WCDMA2100 대역인 1.920 ~ 2.171 GHz에서 각각 2.3999 ~ 1.6914와 -7.7448 ~ -11.836 dB의 값을 가지는 우수한 성능을 나타내었다.
위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대단말기 TSP 안테나(100, 200)는, TSP 내에 적층되어 있는 ITO 필름(160)의 외부면의 상부면(170a), 하부면(170c), 좌측면(170d) 및 우측면(170b) 중 하나 이상의 면에 안테나 패턴(130, 131)이 형성되기 때문에 종래의 휴대단말기 내장형 안테나보다 공간활용도를 더욱 높일 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, VSWR과 반사손실에서도 우수한 성능을 나타낸다.
본 고안은 첨부된 예시 도면의 바람직한 실시형태를 중심으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형된 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 점선 B-B'을 따라 절단된 TSP의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 A 부분의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 VSWR을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 휴대단말기 TSP 안테나의 반사손실을 나타내는 그래프이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100, 200: 휴대단말기 TSP 안테나 110: FPCB
120: 급전부 130, 131: 안테나 패턴
140a, 140b, 140c, 140d: 전극라인 150: 스피커홀
160: ITO 필름 170a, 170b, 170c, 170d: 외부면

Claims (14)

  1. TSP 내에 적층되어 있으며, 상면 또는 하면에 상부 전극라인, 하부 전극라인, 좌측 전극라인 및 우측 전극라인이 형성되어 있는 ITO 필름;
    상기 ITO 필름의 전극라인형성면의 상단과 상기 상부 전극라인 사이에 형성되는 상부면, 상기 ITO 필름의 전극라인형성면의 하단과 상기 하부 전극라인 사이에 형성되는 하부면, 상기 ITO 필름의 전극라인형성면의 좌측단과 상기 좌측 전극라인 사이에 형성되는 좌측면 및 상기 ITO 필름의 전극라인형성면의 우측단과 상기 우측 전극라인 사이에 형성되는 우측면으로 이루어지는 외부면; 및
    상기 외부면의 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면 중 하나 이상의 면에 형성되는 안테나 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 패턴의 일단은 FPCB의 급전부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 패턴은 미앤더라인 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 상부면의 좌측단 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 상부 전극라인의 일단과, 상기 좌측 전극라인의 상단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 상부면의 우측단 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 상부 전극라인의 일단과, 상기 우측 전극라인의 상단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 하부면의 좌측단 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 하부 전극라인의 일단과, 상기 좌측 전극라인의 하단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 하부면의 우측단 주위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 FPCB는 상기 하부 전극라인의 일단과, 상기 우측 전극라인의 하단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 휴대단말기 TSP 안테나는 BT 안테나, GPS 안테나 또는 와이파이 안테나 중 하나인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 휴대단말기 TSP 안테나는 메인 안테나인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 휴대단말기 TSP 안테나는 다이버시티 안테나인 것을 특징으로 하는 휴대단말기 TSP 안테나.
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