KR20160050467A - 안테나 장치 및 이를 구비하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

안테나 장치를 구비한 전자 장치와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 층간에 구비되는 필름 부재; 및 상기 필름 부재에 구비되는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 안테나부를 포함하고, 상기 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

안테나 장치 및 이를 구비하는 전자 장치{ANTENNA DEVICE FOR ELECTRONIC DEVICE WITH THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은 무선 통신 기능을 구현하는 안테나 장치와 이를 구비하는 전자 장치에 관련된 것이다.
무선 통신 기술은 상용화된 이동통신망 접속뿐만 아니라, 최근에는 와이파이(Wi-Fi) 기술로 대표되는 근거리 무선통신(wireless local area network; w-LAN), 블루투스(Bluetooth), 근접무선통신(near field communication; NFC) 등 다양한 방식으로 구현되고 있다. 이동통신 서비스는 음성 통화 중심의 1세대 이동통신 서비스로부터 4세대 이동통신망으로 진화하면서 인터넷, 멀티미디어 서비스가 가능하게 되었다. 향후에 상용화될 차세대 이동통신 서비스는 수십 GHz 이상의 초고주파 대역을 통해 제공될 것으로 전망된다. 예컨대, 제 4 세대 이동통신(4G)의 대표 주자로서 전세계적으로 보편화되고 있는 3GGP 표준에 의한 LTE(Long Term Evolution) 기술을 준수하는 이동통신 단말기의 경우 대부분 기본적으로 700MHz~960MHz, 2.5GHz~2.7GHz대역을 지원하여야 한다.
또한, 근거리 무선통신이나 블루투스 등의 통신 규격이 활성화하면서, 전자 기기, 예컨대, 이동통신 단말기는 서로 다른 다양한 주파수 대역에서 동작하는 안테나 장치를 탑재하게 되었다. 예컨대, 4세대 이동통신 서비스는 700MHz, 1.8GHz, 2.1GHz 등의 주파수 대역에서, 와이파이는 규약에 따라 다소 차이는 있으나, 2.4GHz, 5GHz의 주파수 대역에서, 블루투스는 2.45GHz의 주파수 대역에서 운용되고 있다.
또한, 이동 통신 단말기는 무선통신을 가능하게 하기 위해서는 안테나 장치를 필요로 한다. 안테나 장치는 다른 회로 장치들과 충분한 거리를 두고 설치됨으로써, 고주파 신호를 송수신하는 과정에서 다른 회로 장치들과 간섭을 억제할 수 있다. 상기 안테나 장치는 주로 상기 이동 통신 단말기에 내장되는 구조이다.
이러한 안테나 장치의 경우에는 슬림화되고 소형화되는 상기 이동 통신 단말기의 디자인 추세에 부합되도록 작은 부피내에서도 우수한 방사 성능과 넓은 대역폭을 가져야 하는 요구가 뒤따른다. 특히, 내장형 안테나 장치의 경우에는 이동 통신 단말기내에서 실장될 수 있는 안테나 영역이 점점 더 협소화되고 있는 추세에 있기 때문에 전체 안테나 장치의 크기를 변화시키지 않는 범위내에서 우수한 방사 성능을 얻어내야만 한다는 점이 안테나 설계에 있어서 큰 관건이다.
따라서, 이동 통신 단말기의 디스플레이에 안테나 장치를 구비시키는 기술이 개발되었다. 여기서, 상기 디스플레이는 주로 터치 패널로 이루어질 수 있다.
그러나, 이동 통신 단말기의 터치 패널에 안테나 장치를 내장하여 구비할 경우, 터치 패널의 터치 기능 및 안테나 장치의 방사 성능이 저하되는 단점이 있다.
즉, 상기 터치 패널에 안테나 장치를 삽입시 터치 패널의 추가적인 정전용량(Capacitance)의 형성에 의해 터치 감도가 저하될 뿐만 아니라, 안테나의 중요한 요소인 방사 성능을 저하시키는 주요 원인으로 작용하고 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 디스플레이의 터치 기능 저하 및 안테나의 방사 성능 저하를 방지하기 위해 디스플레이에 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭을 형성한 다수의 안테나부를 구성한 안테나 장치 및 이를 구비한 전자 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서, 복수의 디스플레이 층간에 구비되는 필름 부재; 및 상기 필름 부재에 구비되는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 안테나부를 포함하고, 상기 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서, 상기 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및 상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고, 상기 제 1, 2 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성될 수 있다
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서, 상기 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부; 상기 필름 부재의 하면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및 상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고, 상기 제 1, 2 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면에서 상기 메시 그리드 영역을 각각 분절 배치시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 장치를 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및 상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고, 상기 제 1, 2 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 장치를 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재; 상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부; 상기 필름 부재의 하면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및 상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고, 상기 제 1, 2 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면에서 상기 메시 그리드 영역을 각각 분절 배치시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 들에 따르면,
전자 장치의 디스플레스부의 위에 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭을 형성한 다수의 안테나부를 구성하여 디스플레이에 구비된 터치 패널의 터치 인식을 향상시킴은 물론 터치 기능 저하를 방지할 뿐만 아니라, 안테나의 방사 성능 저하를 방지하여 안테나 기능을 향상시킬 수 있고, 더불어 전자 장치의 터치 기능 및 방사 성능의 향상을 동시 구현을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 구비한 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1, 2 안테나부를 나타낸 확대 도면.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성을 나타내는 분해 측면도.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 분해 측면도.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치 및 디스플레이의 동작을 나타내는 도면.
도 14a는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1, 2 안테나부의 크기를 작게 나타내는 도면.
도 14b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1, 2 안테나부의 크기를 크게 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1 안테나부와 전기적으로 연결된 제 1 급접부를 나타내는 도면.
도 16는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 2 안테나부와 전기적으로 연결된 제 2 급접부를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1 , 2안테나부와 전기적으로 연결된 제 1, 2 급접부를 나타내는 도면.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 다양한 실시 예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 다양한 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
여기서, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 오디오 장치에 연결되는 전자 장치에 대해서 설명하기로 한다. 먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전자 장치의 적용예로는, 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기(mobile communication terminal)를 비롯하여, 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3(MPEG-1 audio layer-3) 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))등 모든 정보통신기기와 멀티미디어 기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
도 1은 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 전자 장치 (예를 들면, 전자 장치)의 후면을 나타내는 사시도이다. 상기 전자 장치는 스마트 폰이나 태블릿 PC가 될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 스마트 폰과 같은 전자 장치의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 1과 같이, 상기 전자 장치(10)의 전면 중앙에는 터치스크린(11)이 배치될 수 있다. 상기 터치스크린(11)은 전자 장치(10)의 전면의 대부분을 차지할 수 있다. 도 1에서는, 상기 터치스크린(11)에 메인 홈 화면이 표시된 예를 나타낸다. 상기 메인 홈 화면은 전자 장치(10)의 전원을 켰을 때 상기 터치스크린(11) 상에 표시되는 첫 화면이다. 또한 상기 전자 장치(10)가 여러 페이지의 서로 다른 홈 화면들을 가지고 있을 경우, 메인 홈 화면은 상기 여러 페이지의 홈 화면들 중 첫 번째 홈 화면일 수 있다. 상기 홈 화면에는 자주 사용되는 어플리케이션들을 실행하기 위한 단축 아이콘들, 메인메뉴 전환키, 시간, 날씨 등이 표시될 수 있다. 상기 메인메뉴 전환키는 상기 터치스크린(11) 상에 메뉴 화면을 표시할 수 있다. 또한, 상기 터치스크린(11)의 상단에는 배터리 충전상태, 수신신호의 세기, 현재 시각과 같은 상태를 표시하는 상태 바(11d;Status Bar)가 형성될 수도 있다. 상기 터치스크린(11)의 하부에는 홈키(11a), 메뉴 버튼(11b), 및 뒤로 가기 버튼(11c)이 형성될 수 있다.
상기 홈키(11a)은 터치스크린(11)에 메인 홈 화면(main Home screen)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치스크린(11)에 상기 메인 홈 화면과 다른 홈 화면(any Home screen) 또는 메뉴화면이 표시된 상태에서, 상기 홈 버튼(11a)이 터치되면, 터치스크린(11)에 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한, 상기 터치스크린(11) 상에서 어플리케이션들이 실행되는 도중 홈키(11a)이 터치되면, 상기 터치스크린(11)상에는 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한, 상기 홈 키(11a)은 상기 터치스크린(11) 상에 최근에(recently) 사용된 어플리케이션들을 디스플레이하도록 하거나, 태스크 매니저(Task Manager)를 디스플레이하기 위하여 사용될 수도 있다. 상기 메뉴 버튼(11b)은 터치스크린(11) 상에서 사용될 수 있는 연결 메뉴를 제공할 수 있다. 상기 연결 메뉴에는 위젯 추가 메뉴, 배경화면 변경 메뉴, 검색 메뉴, 편집 메뉴, 환경 설정 메뉴 등이 포함될 수 있다. 상기 뒤로 가기 버튼(11c)은 현재 실행되고 있는 화면의 바로 이전에 실행되었던 화면을 디스플레이하거나, 가장 최근에 사용된 어플리케이션을 종료시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(10)의 전면 상단영역에는 제 1 카메라(12a)와, 조도 센서(12b) 또는 근접 센서(12c)가 포함될 수 있다. 상기 전자 장치(10)의 후면에는 제 2 카메라(13a), 플래시(flash)(13b) 또는 스피커(13c)가 포함될 수 있다. 만약, 상기 전자 장치(10)가 배터리 팩이 착탈가능하게 구성된다면, 상기 전자 장치(10)의 저면은 착탈가능한 배터리 커버(15)가 될 수 있다.
이하에서 설명될 전자 장치는 앞서 언급한 노트북, 넷북, 스마트 폰(Smart Phone), 테블릿 PC, 갤랙시 탭 및 아이패드 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
더불어, 상기 터치 스크린의 둘레에는 상기 터치 스크린의 모서리 부분의 충격 파손 방지를 위해 금속 프레임이 구비될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(10)를 포함하는 네트워크 환경(100)을 도시한다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(10)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160)를 포함할 수 있다. 버스(110)는 전자 장치(102)의 구성요소들을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지)을 전달하는 회로일 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 버스(110)를 통해 다른 구성요소들(예를 들어 메모리(130), 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160) 등)으로부터 명령을 수신하여, 수신된 명령을 해독하고, 해독된 명령에 따른 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 프로세서(120) 또는 다른 구성요소들(예: 입출력 인터페이스(140), 디스플레이(150), 통신 인터페이스(160) 등)로부터 수신되거나 프로세서(120) 또는 다른 구성요소들에 의해 생성된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 커널(131), 미들웨어(132), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: application programming interface)(133) 또는 어플리케이션(134) 등의 프로그래밍 모듈들을 포함할 수 있다. 각각의 프로그래밍 모듈들은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
커널(131)은 나머지 다른 프로그래밍 모듈들, 예를 들면, 미들웨어(132), API(133) 또는 어플리케이션(134)에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(131)은 미들웨어(132), API(133) 또는 어플리케이션(134)에서 전자 장치(102)의 개별 구성요소에 접근하여 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(132)는 API(133) 또는 어플리케이션(134)이 커널(131)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(132)는 어플리케이션(134)으로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 예를 들면, 어플리케이션(134) 중 적어도 하나의 어플리케이션에 전자 장치(10)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하는 등의 방법을 이용하여 작업 요청에 대한 제어(예: 스케쥴링 또는 로드 밸런싱)를 수행할 수 있다.
API(133)는 어플리케이션(134)이 커널(131) 또는 미들웨어(132)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 화상 처리 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 어플리케이션(134)은 SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 달력 어플리케이션, 알람 어플리케이션, 건강 관리(health care) 어플리케이션(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정하는 어플리케이션) 또는 환경 정보 어플리케이션(예: 기압, 습도 또는 온도 정보 등을 제공하는 어플리케이션) 등을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 어플리케이션(134)은 전자 장치(102)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 사이의 정보 교환과 관련된 어플리케이션일 수 있다. 정보 교환과 관련된 어플리케이션은, 예를 들어, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 어플리케이션을 포함할 수 있다.
예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치(102)의 다른 어플리케이션(예: SMS/MMS 어플리케이션, 이메일 어플리케이션, 건강 관리 어플리케이션 또는 환경 정보 어플리케이션 등)에서 발생한 알림 정보를 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104))로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 알림 전달 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치(102)와 통신하는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104))의 적어도 일부에 대한 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 활성화/비활성화 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 상기 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션 또는 상기 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스(예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리(예: 설치, 삭제 또는 업데이트)할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 어플리케이션(134)은 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104))의 속성(예: 전자 장치의 종류)에 따라 지정된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치가 MP3 플레이어인 경우, 어플리케이션(134)은 음악 재생과 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 유사하게, 외부 전자 장치가 모바일 의료기기인 경우, 어플리케이션(134)은 건강 관리와 관련된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(134)은 전자 장치(102)에 지정된 어플리케이션 또는 외부 전자 장치(예: 서버(106) 또는 전자 장치(104))로부터 수신된 어플리케이션 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(140)는, 입출력 장치(예: 센서, 키보드 또는 터치 스크린)를 통하여 사용자로부터 입력된 명령 또는 데이터를, 예를 들면, 버스(110)를 통해 프로세서(120), 메모리(130), 통신 인터페이스(160)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 입출력 인터페이스(140)는 터치 스크린을 통하여 입력된 사용자의 터치에 대한 데이터를 프로세서(120)로 제공할 수 있다. 입출력 인터페이스(140)는, 예를 들면, 버스(110)를 통해 프로세서(120), 메모리(130), 통신 인터페이스(160)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 입출력 장치(예: 스피커 또는 디스플레이)를 통하여 출력할 수 있다. 입출력 인터페이스(140)는 오디오 모듈을 포함할 수 있다.
디스플레이(150)는 사용자에게 각종 정보(예: 멀티미디어 데이터 또는 텍스트 데이터 등)을 표시할 수 있다.
통신 인터페이스(160)는 전자 장치(10)와 외부 장치(예: 전자 장치(104) 또는 서버(106)) 간의 통신을 연결할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(160)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치와 통신할 수 있다. 무선 통신은, 예를 들어, Wifi(wireless fidelity), BT(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(global positioning system) 또는 셀룰러(cellular) (예: LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232) 또는 POTS(plain old telephone service) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 네트워크(162)는 통신 네트워크(telecommunications network)일 수 있다. 통신 네트워크는 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷(internet), 사물 인터넷(internet of things) 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(102)와 외부 장치 간의 통신을 위한 프로토콜(예: transport layer protocol, data link layer protocol 또는 physical layer protocol)은 어플리케이션(134), API(133), 미들웨어(132), 커널(131) 또는 통신 인터페이스(160) 중 적어도 하나에서 지원될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라, 제어부는 프로세서(120)와 프로세서(120)에 의해 요구되는 정보를 저장하기 위한 메모리(130)를 포함할 수 있다. 제어부는 중앙처리장치로서 전자 장치(102)의 전반적인 동작을 제어하고, 본 발명의 실시 예에 따른 후술하는 바와 같이 무선 통신을 위해 안테나 장치에 전원을 공급하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
더불어, 상기 안테나 장치는 무선 신호를 송수신하고 처리하기 위해서 전자 장치의 디스플레이에 구비된다. 앞서 언급한 상기 LTE 통신 규격과 같은 4세대 이동통신 규격을 따르는 전자 장치는 다양한 주파수 대역을 통해 상용 통신망에 접속하게 된다. 하나의 전자 장치에서 다양한 주파수 대역의 접속을 위해서 안테나 장치는 주파수 대역의 수에 상응하는 복수의 안테나부를 구비할 수 있다.
상기 안테나부의 무선 통신은 앞서 언급한 바와 같이, 셀룰러, WIFI, BT, GPS, NFC, 및 RF (radio frequency)를 포함할 수 있다.
상기 안테나부는 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 상기 WIFI, 상기 BT, 상기 GPS 또는 상기 NFC 각각은, 모듈로 이루어지고, 상기 각각의 모듈은 해당하는 단말기를 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈, WIFI 모듈, BT 모듈, GPS 모듈, 또는 NFC 모듈 중 적어도 일부 (예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip (IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
상기 RF 모듈은, 예를 들면, 통신 신호 (예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. 상기 RF 모듈은, 예를 들면, 트랜시버 (transceiver), PAM (power amp module), 주파수 필터 (frequency filter), LNA (low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈, WIFI 모듈, BT 모듈, GPS 모듈 또는 NFC 모듈 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
여기서, 후술하는 도 5와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 안테나 장치(200)는 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭(260)이 형성된 다수의 안테나부(220)(230)를 구성함으로써, 디스플레이(150)의 시인성을 향상시킴은 물론 터치 기능 저하 방지 및 안테나부의 방사 성능 저하를 방지시킬 수 있다. 이하 설명에서 안테나부의 방사 성능이란 안테나 장치(200)의 송수신 능력을 의미한다. 즉 안테나 장치(200)가 타 단말기들이 송신한 신호를 최소의 손실을 가지도록 수신하는 능력과 송신하고자 하는 신호를 최소의 손실을 가지도록 공기 중으로 송신하는 능력을 의미한다.
또한. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 안테나 장치(200)는 디스플레이(150)에 내장되는 안테나를 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 안테나 장치(200)는 무선신호를 송수신하는 장치라면, 다양하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(200)의 구성을 나타내는 분해 사시도 이고, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(200)의 구성 중 메시 그리드 영역(221)(231)을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치(200)의 구성 중 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 나타내는 분해 측면도 이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 안테나 장치(200)는 디스플레이(150)의 위에 구비되는 필름 부재(210)와, 다수의 제 1, 2 안테나부(220)(230) 및 제 1, 2 연결부(240)(250)를 포함한다.
상기 필름 부재(210)는 디스플레이(150)의 윈도부(152) 및 후술하는 터치 패널(151)의 사이에 구비될 수 있다. 즉 상기 필름 부재(210)는 상기 터치 패널(151)의 상부에 적층으로 구비된다.
상기 제 1 안테나부(220)는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221)을 포함하도록 상기 필름 부재(210)의 상면에 구비되어 있다.
상기 제 2 안테나부(230)는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)을 포함하도록 상기 필름 부재(210)의 상면에 구비되어 있다.
또한, 상기 메시 그리드 영역(221)(231)은 X, Y 방향 메시 그리드 영역으로 이루어지고, 상기 X 방향 메시 그리드 영역은 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역으로 이루어질 수 있다. 상기 Y 방향 메시 그리드 영역은 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 연결부(240)는 상기 제 1 안테나부(220)의 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221)들을 전기적으로 연결시킬 수 있도록 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221)들의 사이에 구비되어 있다.
상기 제 2 연결부(250)는 상기 제 2 안테나부(230)의 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)들을 전기적으로 연결시킬 수 있도록 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)들의 사이에 구비되어 있다.
상기 제 2 연결부(250)는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)들의 전기적으로 연결시키기 위해 브리지 형태로 이루어져 있다.
상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)들의 사이에 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 분절 대치되도록 갭(260)을 형성함으로써, 디스플레이(150)의 터치 패널(151)(TSP)위에 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 구비한 상태에서, 터치 패널(151)의 터치 인식을 가능하게 하고, 더불어 터치 패널(151)의 시인성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 안테나의 방사 성능 저하를 방지하여 안테나 성능을 향상시킬 수 있다, 더불어 터치 패널(151)의 터치 기능과 안테나 방사 성능을 동시에 구현할 수 있다.
여기서, 상기 갭(260)은 터치 패널(151)의 정전용량(Capacitance)을 유기시킬 수 있도록 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)에 형성된다.
상기 필름 부재(210)는 PET 필름 부재(210)로 이루어질 수 있다. 상기 필름 부재(210)는 PET 필름 부재(210)를 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 필름 부재(210)는 PET 필름 부재(210)이외에 다른 재질의 다양한 필름 부재(210)도 적용될 수 있다.
또한, 상기 메시 그리드 영역(221)(231)의 형상은 마름모의 형상, 원형의 형상, 타원형의 형상, 사다리꼴의 형상, 삼각형의 형상, 직사각형의 형상 및 다각형의 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 메시 그리드 영역(221)(231)의 형상은 상기 개시된 형상들이외에 다른 형상들도 적용될 수 있다.
상기 메시 그리드 영역(221)(231)내에는 전도성 물질인 AgNW, Ag nano particle, 메탈 메시(Metal Mesh), ITO, 그라핀, CNT, CNB 등이 이용되며 이를 이용하여 그리드가형성되어 있다.
또한, 상기 메시 그리드 영역(221)(231)의 크기는 터치 패널(151)의 시인성 및 터치 기능을 향상시키기 위해 가변시킬 수 있다. 즉, 도 14a와 같이, 상기 메시 그리드 영역(221)(231)의 크기(A1)를 작게 형성할 수 있고, 도 14b와 같이, 상기 메시 그리드 영역(221)(231)의 크기(A2)를 크게 형성할 수 있다.
여기서, 도 7은 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 7과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에 상기 갭(260)에 의해 분절 배치될 수 있다.
따라서, 상기 필름 부재(210의 하면에 상기 갭(260)에 의해 완전히 분절된 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 구성하고, 이 상태에서, 상기 터치 패널(151)을 터치시 상기 터치 패널(151)은 분절된 제 1, 2 안테나부(220)(230)에 의해 상기 터치 패널에 구비된 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 혼선(Cross Talk) 발생 및 추가적인 정전용량(Capacitance)의 발생을 방지할 수 있다. 이로인해 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 안전적인 신호를 발생시킴과 동시에 제 1 전극(Tx)(151a)에서 인가된 신호를 제 2 전극(Rx)(151b)에서 안정적으로 읽기 때문에 터치 기능을 향상시킬 수 있다.
도 8은 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 8과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면 모두에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 갭(260)에 의해 분절 배치될 수 있다.
또한, 도 9는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 9와 같이, 상기 제 1 안테나부(220)는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 제 2 안테나부(230)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 안테나부(220)의 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221)들이 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 제 2 안테나부(230)의 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에서 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221)들과 분절 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 배치됨과 동시에 분절 배치될 수 있도록 구성함으로써, 상기 터치 패널(151)을 터치시 상기 터치 패널(151)은 분절된 제 1, 2 안테나부(220)(230)에 의해 상기 터치 패널에 구비된 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 혼선(Cross Talk) 발생 및 추가적인 정전용량(Capacitance)의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 안전적인 신호를 발생시킴과 동시에 제 1 전극(Tx)(151a)에서 인가된 신호를 제 2 전극(Rx)(151b)에서 안정적으로 읽기 때문에 터치 기능을 향상시킬 수 있다.
도 10은 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 10 및 도 13과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 상기 필름 부재(210)의 상면에 갭(260)에 의해 분절 배치될 수 있다.
상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)가 배치된 이웃한 위치에는 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 추가 배치될 수 있다.
상기 또 다른 제 1 안테나부(220a)는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 또 다른 제 1 안테나부(220)의 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)들이 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)의 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231a)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에서 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)으로부터 분절 배치될 수 있다.
즉, 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 배치됨과 동시에 분절 배치될 수 있다.
따라서, 상기 필름 부재(210)에는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 상기 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 함께 배치될 수 있다.
도 11은 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 11과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에 갭(260)에 의해 분절 배치될 수 있다.
상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)가 배치된 이웃한 위치에는 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 추가 배치될 수 있다.
상기 또 다른 제 1 안테나부(220a)는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 또 다른 제 1 안테나부(220a)의 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)들이 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)의 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231a)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에서 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)으로부터 분절 배치될 수 있다.
즉, 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 배치됨과 동시에 분절 배치될 수 있다.
따라서, 상기 필름 부재(210)에는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 상기 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 함께 배치될 수 있다.
여기서, 도 12는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 12와 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면 모두에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 상기 메시 그리드 영역(221)(231)들이 상기 필름 부재(210)의 상, 하면 모두에 갭(260)에 의해 분절 배치될 수 있다.
상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)가 배치된 이웃한 위치에는 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 추가 배치될 수 있다.
상기 또 다른 제 1 안테나부(220a)는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)는 상기 필름 부재(210)의 하면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 또 다른 제 1 안테나부(220a)의 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)들이 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 제 2 안테나부(230a)의 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231a)들이 상기 필름 부재(210)의 하면에서 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역(221a)으로부터 분절 배치될 수 있다.
즉, 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 배치됨과 동시에 분절 배치될 수 있다.
따라서, 상기 필름 부재(210)의 상, 하면 모두에는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 상기 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220a)(230a)가 함께 배치될 수 있다.
또한, 도 13과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)들는 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되고, 상기 또 다른 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)들은 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 비중첩되도록 이웃한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 하면에 중첩되게 배치될 수 있다.
따라서, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220)(230)는 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 배치됨과 동시에 중첩되거나 비중첩으로 배치될 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이(150)에 대해서 구체적인 종류 및 동작에 대해서 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 복수의 디스플레이(150; 도 3에 도시됨) 층은 터치 패널을 포함하고, 상기 터치 패널 하부에 엘씨디(LCD) 패널, 엘이디(LDE) 패널, 유기발광다이오드(OLED)패널 및 아몰레드(AMOLED)패널 중 어느 하나를 더 포함하는 디스플레이 패널을 더 포함하여이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 디스플레이(150)는 상기 개시된 구성이외에 다른 디스플레이(150)도 적용될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 터치 패널(151)을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 4와 같이, 상기 터치 패널(151)이란 키보드, 마우스 등의 별도의 입력도구나 장치의 사용없이 화면상의 특정지점에 사람의 손이나 물체를 사용하여 터치만으로 그 터치부위의 좌표 위치를 인식하여 해당 터치 부위에 지정된 소프트웨어의 명령을 수행하여 특정 기능을 처리하도록 하는 패널을 의미한다. 터치 패널 기술은 앞서 언급한 바아 같이 저항막(Resistive) 및 정전용량(Capacitive) 나눌 수 있다. 상기 정전용량 방식의 터치스크린을 구현하기 위해서는 구동 (driving line, Tx)전극으로 이루어지는 제 1 전극(151a)과 , 센서(sensing line, Rx) 전극으로 이루어지는 제 2 전극(151b)이 독립적으로 구성되어야 한다. 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)은 하나의 층(layer)에 패턴을 형성할 수도 있고, 서로 다른 층(layer)에 패턴을 형성할 수 있다. 단, 제 1, 2 전극(151a)(151b)의 교차점은 절연체로 상호 격리되어야 하며, 각각의 하나의 교차점이 하나의 좌표(X, Y)를 형성한다.　
상기 터치 패널(151)은 구동 원리에 따라 앞서 언급한 상기 저항막(resistive) 방식 및 상기 정전용량(capacitive) 방식 이외에 적외선(InfraRed: IR) 방식, 초음파(Surface Acoustic Wave: SAW) 방식, 전자기(ElectroMagnetic: EM) 방식 및 전자기 공명(ElectroMagnetic Resonance: EMR)등으로도 구분될 수 있다, 본 실시예에서는 앞서 언급한 정전용량 방식의 터치 패널(151)에 대해서 설명하기로 한다.
예컨데, 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)은 산화인듐(In2O3)에 산화주석(SnO2)를 첨가한 인듐 주석 산화물(Indum Tin Oxide ; ITO)일 수 있다. 상기 인듐 주석 산화물(ITO)은 기존 금속 물질(구리, 은)에 비해 비저항이 높은 단점이 있으나 투과율이 높다는 장점이 있다. 　더불어, 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)은 인듐 주석 산화물(Indum Tin Oxide ; ITO)이외에 메탈 메시, AgNW등의 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)은 상기 개시한 전도성 물질이외에 다른 다양한 물질도 적용될 수 있다.
더불어, 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)의 형상은 마름모, 메시, 눈송이(Snowflake), 카일(Kyle), 지선(Branch line), 레드 우드(Redwood), 다이아몬드 반지(Diamond Ring), 로즈(Rose)등으로 이루어질 수 있다. 상기 제 1, 2 전극(151a)(151b)의 형상은 상기 개시된 형상이외에 다른 다양한 형상도 적용될 수 있다.
앞서 언급한 도 4와 같이, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널(151)은 센서 전극(제 2 전극)(151b)과 구동 전극(제 1 전극)(151a)간의 정전용량(Capacitance)의 변화를 이용하여 디스플레이(150)에 터치된 위치를 검출한다. 예를 들어, X 축방향(가로축 방향)으로 배열되는 다수의 제 2 전극(Rx)(151b)과 Y 측방향(세로축 방향)으로 배열되는 다수의 제 1 전극(Tx)(151a)에 의해 형성되는 다수의 교차점에서 정전용량을 순차적으로 측정하여 특정 지점의 정전용량 변화를 감지한다. 즉, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널(151)은 한 개의 제 1 전극(Tx)(151a)에서 신호가 인가되었을 때 나머지 제 1 전극(Tx)(151a)은 그라운드(GND)로 유지되고, 제 2 전극(Rx)(151b) 전체가 동시에 정전용량에 의해 유기된 전류를 읽게 된다. 다음 제 1 전극(Tx)(151a)에 신호가 가해지고 이전 전극과 나머지 전극에는 그라운드가 인가되는 형태로 이렇게 순차적으로 진행된다.
그러나, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널(151)의 위에 갭(260)이 형성되지 않은 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 구비할 경우, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)의 구동에 따른 추가적인 정전용량(Capacitance)이 형성되어 상기 터치 패널(151)의 터치 인식을 못하였다. 이로인해 상기 터치 패널(151)의 터치 기능이 저하되었다.
따라서, 본 실시예에서 상기 터치 패널(151)의 위에는 도 4 및 도 5와 같이, 상기 갭(260)에 의해 완전히 분절된 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 구성하고, 이 상태에서, 상기 터치 패널(151)을 터치시 상기 터치 패널(151)은 분절된 제 1, 2 안테나부(220)(230)에 의해 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 혼선(Cross Talk) 발생 및 추가적인 정전용량(Capacitance)의 발생을 방지하고, 이로인해 제 1, 2 전극(151a)(151b)간의 안전적인 신호를 발생시킴과 동시에 제 1 전극(Tx)(151a)에서 인가된 신호를 제 2 전극(Rx)(151b)에서 안정적으로 읽기 때문에 터치 기능을 향상시킬 수 있다.
더불어, 분절된 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)들은 안테나의 신호를 송수신시 안테나의 방사 성능 저하를 방지할 뿐만 아니라, 안테나 성능도 향상시킬 수 있다. 또한, 터치 패널(151)의 터치 기능과 안테나 방사 성능을 동시에 구현할 수 있음은 물론 터치 패널(151)의 시인성도 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 정전 용량 방식의 터치 패널(151)은 별도의 터치 회로(Touch IC)(310) 설계 구현없이 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 내장할 수 있으므로, 디스플레이(150)의 제작비용을 절감할 수 있다.
또한, 도 13과 같이, 상기 터치 패널(151)에는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 상기 또 다른 제 1, 2 안테나부(220)(230)가 상기 필름 부재(210)의 상면에 배치되거나, 상기 필름 부재(210)의 상, 하면에 중첩되게 배치될 수 있다.
이 상태에서, 무선 고주파 집적 회로(RFIC)(300)는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230) 및 또 다른 제 1, 2 안테나부(220)(230)와 전기적으로 연결됨과 동시에 각각의 안테나부들의 해당 주파수 대역을 통해 송수신할 수 있도록 구동시킨다.
이때, 상기 무선 고주파 집접회로(RFIC)는 제어부(320)에 의해 구동을 제어한다.
여기서, 상기 안테나부의 무선 통신은 2G, 3G, 4G, 5G, 와이파이(Wifi), 블루투스(BT), GPS, NFC, Zigbee등이 있고, 상기 무선 통신들은 각각 해당되는 주파수 대역이 있다. 구체적인 주파수 대역은 앞선에서 이미 설명하여 생략한다.
터치 회로(Touch IC)(310)는 상기 제 1, 2 안테나부(220)(230)를 구동시 상기 해당 주파수 대역에 대한 터치 패널(151)의 터치 감도 변화를 감지함과 동시에 상기 터치 감도를 자동 조절한다.
상기 제어부(320)는 상기 터치 회로(Touch IC)(310)의 터치 감도를 자동 조절하도록 제어한다.
따라서, 상기 터치 패널(151)은 안정적인 터치 기능을 제공할 수 있다.
더불어, 도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1 안테나부와 전기적으로 연결된 제 1 급접부를 나타내는 도면 이고, 도 16는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 2 안테나부와 전기적으로 연결된 제 2 급접부를 나타내는 도면 이며, 도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 안테나 장치의 구성 중 제 1 , 2안테나부와 전기적으로 연결된 제 1, 2 급접부를 나타내는 도면 이다.
먼저, 도 15와 같이, 상기 제 1 안테나부(220)(220a)들은 상기 디스플레이(150)의 가장자리의 측면(401)에 구비되고, 전자 장치(10)에 구비된 회로 기판(미도시 됨)과 상기 직선 또는 곡선 방향의 메시 그리드 영역(221)(221a)들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급하기 위한 제 1 급전부(410)를 구비할 수 있다.
도 16과 같이, 상기 제 2 안테나부(230)(230a)들은 상기 디스플레이(150)의 가장자리의 일측면(402)에 구비되고, 전자 장치(10)에 구비된 회로 기판(미도시 됨)과 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역(231)(231a)들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급하기 위한 제 2 급전부(420)를 구비할 수 있다.
도 17과 같이, 상기 제 1, 2 안테나부(220)(220a)(230)(230a)를 서로 결합함과 동시에 상기 제 1, 2 안테나부(220)(220a)(230)(230a)의 메시 그리드 영역(221)(221a)(231)(231a)들은 갭(260)에 의해 분절 배치시킨다.
도 15 및 도 16과 같이, 상기 메시 그리드 영역(221)(221a)(231)(231a)들은 제 1, 2 연결부(240)(250)에 의해 전기적으로 연결된다.
상기 메시 그리드 영역(221)(221a)(231)(231a)들의 일단에는 상기 디스플레이(150)의 가장 자리의 측면(401) 및 일측(402)에 제 1, 2 급접부(410)(420)가 구비될 수 있다. 상기 제 1, 2 급전부(410)(420)들은 안테나를 동작시키기 위해 상기 전자 장치(10)에 구비된 회로 기판(미도시 됨)과 상기 메시 그리드 영역들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급할 수 있다.
따라서, 상기 제 1, 2 안테나부(240)(250)는 상기 제 1, 2 급접부(410)(420)를 통해 상기 메시 그리드 영역(221)(221a)(231)(231a)에 전력을 공급하여 안테나의 신호를 송수신함은 물론, 안테나의 방사 성능 저하 없이 구동시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 안테나 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전자 장치 : 10 디스플레이 : 150
안테나 장치 : 200 필름 부재 : 210
제 1, 2 안테나부 : 220, 230 제 1, 2 연결부 : 240, 250
갭 : 260 메시 그리드 영역(221)(231): 221, 222
무선 고주파 집적회로 : 300 터치 회로 : 310
제어부 : 320

Claims (22)

  1. 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서,
    복수의 디스플레이 층간에 구비되는 필름 부재; 및
    상기 필름 부재에 구비되는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 안테나부를 포함하고,
    상기 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성되는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 상면에 배치되는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 하면에 배치되는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면 모두에 배치되는 안테나 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 상면에 배치시키고, 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 하면에 배치시키는 안테나 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 상면에 배치시키고, 상기 또 다른 안테나부는 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 상면에 구비시키고, 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지면 기울어진 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 하면에 배치시키는 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 하면에 배치시키고, 상기 또 다른 안테나부는 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 상면에 구비시키고, 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 하면에 배치시키는 안테나 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면 모두에 배치시키고, 상기 또 다른 안테나부는 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 상면에 구비시키고, 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 상기 필름 부재의 하면에 배치시키는 안테나 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 디스플레이 층은 터치 패널을 포함하고, 상기 터치 패널 하부에 및 엘씨디(LCD) 패널, 엘이디(LED) 패널, 유기발광다이오드(OLED) 패널 및 아몰레드(AMILED) 패널 중 어느 하나를 더 포함하는 디스플레이 패널을 포함하여 이루어지는 안테나 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 갭(Gap)은 터치 패널의 정전용량(Capacitance)을 유기시킬 수 있도록 형성되는 안테나 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 필름 부재는 PET 필름 부재로 이루어지는 안테나 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 메시 그리드 영역의 형상은 마름모의 형상, 원형의 형상, 타원형의 형상, 사다리꼴의 형상 삼각형의 형상. 직사각형의 형상 및 다각형의 형상 중 어느 하나로 이루어지는 안테나 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 메시 그리드 영역내에는 전도성 물질인 AqNW, Ag nano particle, 메탈 메시(Metal Mesh), ITO, 그라핀, CNT, CNB 등이 이용되며 이를 이용하여 그리드가 형성되는 안테나 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 메시 그리드 영역들의 크기는 가변시키는 안테나 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들는 상기 필름 부재의 상, 하면에 중첩 또는 비중첩되게 배치되는 안테나 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 디스플레이의 가장자리에 구비되고, 전자 장치에 구비된 회로 기판과 상기 메시 그리드 영역들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급하도록 다수의 급전부를 포함하는 안테나 장치.
  17. 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및
    상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고,
    상기 제 1, 2 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성되는 안테나 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 안테나부들은 상기 디스플레이의 가장자리에 구비되는 제 1, 2 급전부를 구비하고,
    상기 제 1 급전부는 상기 디스플레이의 가장 자리 측면에 구비되고, 전자 장치에 구비된 회로 기판과 상기 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급하며,
    상기 제 2 급전부는 상기 디스플레이의 가장 자리 일측면에 구비되고, 전자 장치에 구비된 회로 기판과 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역들을 전기적으로 연결시키거나 전기적 커플링을 통해 전력을 공급하는 안테나 장치.
  19. 디스플레이에 내장되는 안테나 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부;
    상기 필름 부재의 하면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및
    상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고,
    상기 제 1, 2 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면에서 상기 메시 그리드 영역을 각각 분절 배치시키는 안테나 장치.
  20. 안테나 장치를 구비하는 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및
    상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고,
    상기 제 1, 2 안테나부들의 사이에는 각각의 상기 메시 그리드 영역들이 분절 배치되도록 갭이 형성되는 안테나 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 전자 장치는 다수의 안테나부의 해당 주파수 대역을 통해 송수신할 수 있도록 구동시키는 무선 고주파 집적회로(RFIC);
    상기 무선 고주파 집접회로(RFIC)를 통해 다수의 안테나부를 구동시 해당 주파수 대역에 대한 터치 패널의 터치 감도 변화를 감지함과 아울러 상기 터치 감도를 자동 조절하는 터치 회로(Touch IC); 및
    상기 무선 고주파 집적회로(RFIC)의 구동 및 터치 회로(Touch IC)의 터치 감도를 자동 조절하도록 제어하는 제어부를 포함하는 안테나 장치를 구비하는 전자 장치.
  22. 안테나 장치를 구비하는 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 디스플레이 위에 구비되는 필름 부재;
    상기 필름 부재의 상면에 구비되는 직선 또는 곡선 방향을 가지는 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 1 안테나부;
    상기 필름 부재의 하면에 구비되는 상기 상면 메시 그리드 방향과 수직 또는 일정한 각도를 가지며 기울어진 메시 그리드 영역을 포함하는 다수의 제 2 안테나부; 및
    상기 제 1, 2 안테나부를 전기적으로 연결시키는 제 1, 2 연결부를 포함하고,
    상기 제 1, 2 안테나부들은 상기 필름 부재의 상, 하면에서 상기 메시 그리드 영역을 각각 분절 배치시키는 안테나 장치를 구비하는 전자 장치.
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