KR20210046185A - 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20210046185A
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Abstract

본 발명의 실시예들의 안테나 소자는 제1 전극층 및 제2 전극층 포함한다. 제1 전극층은 서로 교차하는 제1 전극 라인들 및 제2 전극 라인들을 포함하는 제1 메쉬 구조를 포함한다. 제2 전극층은 제1 전극층의 상층 레벨에 배치되며, 서로 교차하는 제3 전극 라인들 및 제4 전극 라인들을 포함하는 제2 메쉬 구조를 포함한다. 제2 전극층의 일변 및 상기 제1 전극층의 일단은 콘택 영역에서 서로 전기적으로 연결되며, 상기 콘택 영역에서 상기 제2 메쉬 구조는 상기 제1 메쉬 구조를 평면 방향에서 완전히 덮는다.

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, 방사 전극 및 급전 선로를 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.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 3G 내지 5G에 해당하는 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다.
디스플레이 장치가 소형화되면서, 안테나가 상기 디스플레이 장치의 표시 영역에도 배치될 수 있으며, 이 경우 안테나에 포함된 도전 패턴이 사용자에게 시인되어 디스플레이 장치의 이미지 품질을 열화시킬 수 있다.
그러나, 안테나에 포함된 상기 도전 패턴의 시인성을 낮추기 위해 도전 패턴의 재질 또는 구조를 변경하는 경우, 상기 도전 패턴의 저항이 증가되어 안테나의 방사 특성이 저하될 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 저항 및 광학 특성을 함께 고려한 안테나 설계를 충분히 개시하고 있지 않다.
한국 공개특허 제2003-0095557호
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 안테나 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 서로 교차하는 제1 전극 라인들 및 제2 전극 라인들을 포함하는 제1 메쉬 구조를 포함하는 제1 전극층; 및 상기 제1 전극층의 상층 레벨에 배치되며, 서로 교차하는 제3 전극 라인들 및 제4 전극 라인들을 포함하는 제2 메쉬 구조를 포함하는 제2 전극층을 포함하고,
상기 제2 전극층의 일변 및 상기 제1 전극층의 일단은 콘택 영역에서 서로 전기적으로 연결되며, 상기 콘택 영역에서 상기 제2 메쉬 구조 및 상기 제1 메쉬 구조는 평면 방향에서 완전히 겹치는, 안테나 소자.
2. 위 1에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제2 메쉬 구조는 상기 제1 메쉬 구조를 평면 방향에서 완전히 덮는, 안테나 소자.
3. 위 2에 있어서, 상기 콘택 영역 내에 상기 제3 전극 라인 및 제4 전극 라인이 만나는 제2 교차부, 및 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인이 만나는 제1 교차부가 포함되며,
평면 방향에서 상기 제1 교차부는 상기 제2 교차부에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
4. 위 3에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제3 전극 라인은 상기 제2 교차부로부터 연장하며 너비가 증가된 제3 확장부를 포함하고, 상기 제4 전극 라인은 상기 제2 교차부로부터 연장하며 너비가 증가된 제4 확장부를 포함하는, 안테나 소자.
5. 위 4에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제1 전극 라인은 상기 제3 확장부에 의해 완전히 덮히며, 상기 제2 전극 라인은 상기 제4 확장부에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
6. 위 4에 있어서, 상기 제3 확장부 및 상기 제4 확장부는 상기 콘택 영역 밖으로 추가적으로 연장하는, 안테나 소자.
7. 위 3에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제3 전극 라인 및 상기 제4 전극 라인은 전체적으로 증가된 폭을 갖는, 안테나 소자.
8. 위 7에 있어서, 상기 제1 전극 라인은 상기 콘택 영역에서 상기 제1 교차부로부터 돌출된 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 전극 라인은 상기 콘택 영역에서 상기 제1 교차부로부터 돌출된 제2 연장부를 포함하는, 안테나 소자.
9. 위 8에 있어서, 상기 제1 연장부는 상기 제3 전극 라인에 의해 평면 방향에서 완전히 덮히고, 상기 제2 연장부는 상기 제4 전극 라인에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
10. 위 1에 있어서, 상기 제1 전극층은 전송 선로를 포함하며, 상기 제2 전극층은 방사 전극을 포함하는, 안테나 소자.
11. 위 10에 있어서, 상기 방사 전극은 투명 산화물 전극층 및 금속층을 포함하는 적층 구조를 가지며, 상기 전송 선로는 금속층으로 구성된, 안테나 소자.
12. 위 11에 있어서, 상기 방사 전극은 제1 투명 산화물 전극층, 상기 금속층 및 제2 투명 산화물 전극층의 순차 적층 구조를 갖는, 안테나 소자.
13. 위 11에 있어서, 상기 전송 선로의 말단에 연결되며 속이 찬 금속 패턴 구조를 갖는 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
14. 위 13에 있어서, 상기 신호 패드 주변에 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드와 분리되어 배치된 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
15. 위 14에 있어서, 상기 그라운드 패드는 메쉬 구조를 포함하는 제1 부분 및 속이 찬 금속 패턴을 포함하는 제2 부분을 포함하는, 안테나 소자.
16. 위 1 내지 15 중 어느 한 항의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전송 선로를 포함하는 제1 전극층 및 방사 전극을 포함하는 제2 전극층을 서로 다른 층에 배치시켜 콘택 영역을 통해 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 콘택 영역에서 상층부에 위치하는 전극 라인을 보다 넓게 형성하여 하층부에 위치하는 전극 라인의 식각 손상을 방지하면서 콘택 면적을 증가시킬 수 있다.
따라서, 상기 콘택 영역에서의 저항을 감소시키고 안테나의 방사 특성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 방사 전극은 투명 도전성 산화물 층을 포함시켜, 투명성을 향상시키고, 상기 전송 선로는 금속층으로 형성하여 급전 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 투명성 및 저저항 특성이 함께 향상된 안테나 소자를 구현할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 평면도이다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 평면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 6은 비교예에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 서로 다른 층에 배치되어 서로 전기적으로 연결되며 메쉬 구조를 갖는 방사 전극 및 전송 선로를 포함하는 안테나 소자를 제공한다. 또한, 상기 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
본 명세서에 있어서, "제1", "제2", "상부", "하부" 등의 용어는 절대적인 위치, 방향을 지정하는 것이 아니라, 상대적 위치, 방향 및 서로 다른 구성들을 지칭하기 위해 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 안테나 소자는 하부 절연층(90), 층간 절연층(120), 제1 전극층(100) 및 제2 전극층(140)을 포함할 수 있다.
하부 절연층(90)은 예를 들면, 제1 전극층(100) 형성을 위한 기재층 또는 베이스 층으로 제공될 수 있다. 층간 절연층(120)은 제1 전극층(100) 및 제2 전극층(140)을 서로 다른 층에 이격시키기 위한 중간층으로 제공될 수 있다.
하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)은 상기 안테나 소자의 유전층으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)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 하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)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 하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)에 포함될 수 있다.
하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)에 의해 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나 소자가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 하부 절연층(90) 및/또는 층간 절연층(120)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 하부 절연층(90)으로 제공될 수도 있다.
제1 전극층(100)은 하부 절연층(90) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극층(100)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.
일부 실시예들에 있어서, 도 2를 참조로 후술하는 바와 같이 제1 전극층(100)은 상기 안테나 소자의 전송 선로(112) 및 신호 패드(114)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극층(100)은 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 단일 층 구조를 가질 수 있다.
층간 절연층(120)은 하부 절연층(90) 상에 형성되어 제1 전극층(100)을 덮을 수 있다.
층간 절연층(120) 상에는 제2 전극층(140)이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제2 전극층(140)은 도 2를 참조로 후술하는 바와 같이 방사 전극(150)을 포함할 수 있다.
이 경우, 제2 전극층(140)은 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnOx), 인듐아연주석산화물(IZTO), 주석 산화물(SnOx), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 전극층(140)은 투명 도전성 산화물 층 및 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 금속층의 적층 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 전극층(140)은 도 1에 도시된 바와 같이, 층간 절연층(120)으로부터 순차적으로 적층된 제1 투명 도전성 산화물 층(143), 금속층(145) 및 제2 투명 도전성 산화물층(147)을 포함할 수 있다.
금속층(145)에 의해 제2 전극층(140) 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있다. 또한, 금속층(145)이 투명 도전성 산화물 층들(143, 147)에 의해 샌드위치됨에 따라 제2 전극층(140)의 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
제1 전극층(100) 및 제2 전극층(140)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 전극층(100) 및 제2 전극층(140)은 층간 절연층(120) 내에 형성된 콘택(130)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 층간 절연층(120) 내에 제1 전극층(100) 상면을 부분적으로 노출시키는 콘택 홀 또는 콘택 영역을 형성하고, 층간 절연층(120) 상면 상에 제2 전극층(140) 형성을 위한 도전층을 형성할 수 있다. 상기 도전층이 상기 콘택 홀 또는 콘택 영역을 채우면서 콘택(130)이 형성될 수 있다. 이 경우, 콘택(130)은 제2 전극층(140)과 실질적으로 일체로 연결되어 단일 부재로서 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 층간 절연층(120) 상에는 제2 전극층(140)을 덮는 패시베이션 층(160)이 형성될 수 있다. 패시베이션 층(160)은 예를 들면, 실리콘 산화물, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 아크릴계 수지 또는 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질, 또는 유/무기 복합 절연 필름을 포함할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 2에서는 층간 절연층(120)의 도시는 생략되었다.
도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이 제2 전극층(140)은 방사 전극(150)을 포함하며, 제1 전극층(100)은 전송 선로(112)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(150)은 층간 절연층(120) 상에 형성되어, 전송 선로(112)의 상층 레벨에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 방사 전극(150) 및 전송 선로(112)는 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메쉬 구조는 서로 교차하는 전극 라인들을 내부에 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하부 절연층(90)의 상면 또는 상기 안테나 소자는 시각 영역(VA) 및 본딩 영역(BA)으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 시각 영역(VA)은 상기 안테나 소자가 실장되는 디스플레이 장치의 표시 영역에 포함될 수 있다.
본딩 영역(BA)에서는 상기 안테나 소자 및 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩의 결합 또는 연결이 수행될 수 있다. 예를 들면, 본딩 영역(BA)은 디스플레이 장치의 주변 영역 또는 베젤 영역에 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 따르면, 방사 전극(150) 및 전송 선로(112)는 시각 영역(VA) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 방사 전극(150) 및 전송 선로(112)는 상기 메쉬 구조를 포함하도록 형성되어 시각 영역(VA)에서의 투과도를 향상시킬 수 있다.
방사 전극(150) 및 전송 선로(112)는 콘택 영역(135)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 방사 전극(150)의 일 변에 위치한 상기 메쉬 구조(예를 들면, 제2 메쉬 구조)의 전극 라인들 및 전송 선로(112)의 일 단에 위치한 상기 메쉬 구조(예를 들면, 제1 메쉬 구조)의 전극 라인들 사이의 콘택(130)이 콘택 영역(135)에서 형성될 수 있다.
전송 선로(112)의 말단에는 신호 패드(114)가 연결될 수 있다. 신호 패드(114)는 본딩 영역(BA)에 배치되어 상술한 안테나 구동 IC 칩과의 연결 패드로 제공될 수 있다.
예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB), 이방성 도전 필름(ACF) 등과 같은 회로 중개 구조물을 통해 신호 패드(114) 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 서로 본딩시킬 수 있다.
신호 패드(114)는 급전 저항 감소를 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(114)는 전송 선로(112)의 상기 말단과 실질적으로 일체로 연결된 단일 부재로서 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 전극층(100)은 신호 패드(114) 주변에 배치된 그라운드 패드(115)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 그라운드 패드들(115)이 신호 패드(114)를 사이에 두고 전송 선로(112) 및 신호 패드(114)와 전기적, 물리적으로 분리되며 서로 마주볼 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패드(115)는 메쉬 구조(예를 들면, 상기 제1 메쉬 구조)를 포함하는 제1 부분(111) 및 속이 찬 패턴 구조를 갖는 제2 부분(113)을 포함할 수 있다.
제1 부분(111)은 예를 들면, 전송 선로(112)와 함께 시각 영역(VA) 상에 위치할 수 있다. 제2 부분(113)은 신호 패드(114)와 함께 본딩 영역(BA) 상에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사 전극(150)은 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들면 제1 투명 도전성 산화물 층(143), 금속층(145) 및 제2 투명 도전성 산화물 층(147)을 포함하는 3층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 방사 전극(150)의 투과율을 향상시켜 시각 영역(VA)에서의 전극 시인 및 이미지 품질 저하를 감소시킬 수 있다.
전송 선로(112)는 예를 들면, 금속층(예를 들면, 금속 메쉬 층)만을 포함하도록 형성하여 급전 저항을 감소시킬 수 있다. 신호 패드(114) 및 그라운드 패드(115) 역시 상기 금속층 만을 포함할 수 있다.
전송 선로(112) 및 신호 패드(114)의 길이 또는 면적은 시각 영역(VA) 및 본딩 영역(BA)의 길이 또는 면적에 따라 조절될 수 있다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 개략적인 평면도이다. 도 2를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성, 구조 및 재질에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 방사 전극(150)으로부터 전송 선로(112)를 향해 연장하는 돌출부(150a)가 형성될 수 있다. 돌출부(150a)는 방사 전극(150)과 일체로 연결되어 방사 전극(150)과 동일한 재질, 구조를 포함할 수 있다.
돌출부(150a)의 말단은 전송 선로(112)의 일단과 콘택 영역(135)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이 콘택 영역(135)에서 방사 전극(150)의 일 변에 위치한 제2 메쉬 구조 부분 및 전송 선로(112)의 일 단에 위치한 제1 메쉬 구조 부분이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 메쉬 구조는 서로 교차하는 제1 전극 라인(101) 및 제2 전극 라인(103)을 포함할 수 있다. 상기 제2 메쉬 구조는 서로 교차하는 제3 전극 라인(151) 및 제4 전극 라인(153)을 포함할 수 있다.
제1 전극 라인(101) 및 제3 전극 라인(151)은 실질적으로 동일한 방향으로 연장하며, 제2 전극 라인(103) 및 제4 전극 라인(153)은 실질적으로 동일한 방향으로 연장할 수 있다.
콘택 영역(135)에는 전극 라인들이 서로 만나는 교차부가 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 메쉬 구조의 제1 교차부(105) 및 상기 제2 메쉬 구조의 제2 교차부(155)가 평면 방향에서 관찰 또는 투영될 때 콘택 영역(135) 내에서 서로 중첩되도록 정렬될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 콘택 영역(135)에서 상기 제1 메쉬 구조 및 제2 메쉬 구조는 평면 방향에서 서로 완전히 겹쳐질 수 있다. 본 출원에서 사용된 용어 "완전히 겹쳐짐"은 상기 제1 메쉬 구조 및 제2 메쉬 구조 중 어느 하나가 다른 하나에 의해 완전히 덮히는 구조를 포함할 수 있다.
콘택 영역(135)에서 메쉬 구조들이 서로 완전히 겹쳐지도록 배치됨에 따라, 상층에 배치되는 메쉬 구조의 얼라인(align) 용이성을 증진시킬 수 있다. 또한, 콘택 영역(135)에서의 충분한 콘택 면적을 확보할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 따르면, 콘택 영역(135)에서 상층부에 위치한 방사 전극(150)의 상기 제2 메쉬 구조에 의해 하층부에 위치한 전송 선로(112)의 상기 제1 메쉬 구조가 평면 방향에서 완전히 커버될 수 있다.
예를 들면, 제3 전극 라인(151)은 제2 교차부(155)로부터 제1 전극 라인(101) 방향으로 연장하며 폭이 증가된 제3 확장부(151a)를 포함할 수 있다. 제4 전극 라인(153)은 제2 교차부(155)로부터 제2 전극 라인(103) 방향으로 연장하며 폭이 증가된 제4 확장부(153a)를 포함할 수 있다.
콘택 영역(135)에서 제3 확장부(151a)는 제1 전극 라인(101)보다 넓은 폭을 가지며, 제1 전극 라인(101)을 평면 방향에서 실질적으로 완전히 덮을 수 있으며, 제4 확장부(153a)는 제2 전극 라인(103)보다 넓은 폭을 가지며, 제2 전극 라인(101)을 평면 방향에서 실질적으로 완전히 덮을 수 있다.
상술한 바와 같이, 콘택 영역(135)에서 상층부에 위치하는 제2 메쉬 구조의 전극 라인들(151, 153)에 의해 하층부에 위치하는 제1 메쉬 구조의 전극 라인들(101, 103)이 완전히 커버될 수 있다. 따라서, 상기 제2 메쉬 구조를 포함하는 도전층을 식각하여 방사 전극(150) 및 콘택(130)을 형성할 때, 상기 제1 메쉬 구조가 노출되어 전송 선로(112)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 콘택 영역(135)에서 제2 메쉬 구조의 전극 라인들(151, 153)이 확장부를 포함함에 따라, 콘택 저항이 감소될 수 있다. 추가적으로, 콘택 영역(135)에서 전극 라인들이 만나는 교차부들(105, 155)끼리 전기적 콘택이 형성되므로, 접촉 면적이 증가하여 콘택 저항 또는 급전 저항이 감소할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 확장부(151a) 및 제4 확장부(153a)는 콘택 영역(135) 밖으로 추가적으로 연장되어 콘택 저항 또는 급전 저항이 추가적으로 감소될 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 5를 참조하면, 콘택 영역(135) 내에서 상기 제2 메쉬 구조에 포함된 전극 라인들(151, 153) 부분들은 전체적으로 콘택 영역(135)외의 부분들보다 증가된 폭을 가질 수 있다.
이 경우, 하층부의 상기 제1 메쉬 구조의 전극 라인들(101, 103)은 제1 교차부(105)로부터 돌출된 연장부들(101a, 103a)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극 라인(101)은 콘택 영역(135) 내에서 제1 교차부(105)로부터 제3 전극 라인(151) 방향으로 돌출된 제1 연장부(101a)를 포함할 수 있다. 제2 전극 라인(103)은 콘택 영역(135) 내에서 제1 교차부(105)로부터 제4 전극 라인(153) 방향으로 돌출된 제2 연장부(103a)를 포함할 수 있다.
제1 연장부(101a) 및 제2 연장부(103a) 모두 상기 제2 메쉬 구조에 포함된 확장된 전극 라인들에 의해 커버될 수 있다.
도 1 내지 도 5에서는 방사 전극(150)이 전송 선로(112) 위에 배치되는 실시예들이 설명되었으나, 방사 전극(150)이 전송 선로(112) 아래에 형성되며, 전송 선로(112)를 형성하면서 방사 전극(150)과의 콘택(130)이 형성될 수도 있다. 예를 들면 도 1에서 제1 전극층(100) 및 제2 전극층(140)의 위치가 서로 바뀔 수 있다.
이 경우, 전송 선로(112)에 포함된 전극 라인들이 콘택 영역(135)에서 확장부들을 포함하며 방사 전극(150)에 포함된 전극 라인들을 평면 방향에서 실질적으로 완전히 커버할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5에서 콘택 영역(135)은 원형으로 표시되었으나, 콘택 영역(135)의 형상은 사각형, 육각형, 팔각형 형상 등과 같이 식각 공정을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.
도 6은 비교예에 따른 콘택 영역에서의 전극 라인 형상 및 배열을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.
도 6을 참조하면, 비교예에 있어서, 콘택 영역(135)에서 상기 제1 메쉬 구조의 제1 및 제2 전극 라인들(101, 103)이 만나는 제1 교차부(105) 및 상기 제2 메쉬 구조의 제3 및 제4 전극 라인들(151, 153)이 만나는 제2 교차부(155)가 서로 동일한 사이즈를 가지고 겹칠 수 있다. 구체적으로 제1 내지 제4 전극 라인들(101, 103, 151, 153)이 콘택 영역(135)에서 동일한 너비를 가질 수 있다.
이 경우, 상층부에 위치하는 상기 제2 메쉬 구조의 식각 공정 시 콘택 영역(135)에서의 제1 및 제2 전극 라인들(101, 103)이 노출되어 함께 식각될 수 있다. 따라서, 전송 선로(112)를 통한 급전 저항이 증가되고, 단선이 발생될 수도 있다.
그러나, 상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제2 메쉬 구조에 폭이 증가된 확장부를 형성하여 상기 제1 메쉬 구조가 식각 공정 시 노출되지 않음에 따라 전송 선로(112)의 식각 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 확장부를 통해 콘택 면적을 증가시켜 급전 저항을 추가적으로 감소시킬 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 7은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 7을 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. 주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210) 및 주변 영역(220)에 걸쳐 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 안테나 소자의 시각 영역(VA)이 표시 영역(210) 내에 포함되며, 안테나 소자의 본딩 영역(BA)이 주변 영역(220)에 포함될 수 있다.
이 경우, 방사 전극(150)이 표시 영역(210) 내에 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 메쉬 구조를 활용하여 방사 전극들(150)이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 투명 도전성 산화물 층을 통해 방사 전극(150)의 투명성을 증가시켜 표시 영역(210)에서의 이미지 품질 저하를 방지할 수 있다.
전송 선로(112) 역시 메쉬 구조를 포함하며, 신호 패드(114)는 주변 영역(220)에서 안테나 구동 IC 칩과 연결될 수 있다. 신호 패드(114)는 속이 찬 금속 패턴을 포함하여 본딩 저항 및 급전 저항을 감소시킬 수 있다.
상술한 안테나 소자의 구조 및 재질의 조합을 통해 전기적 특성 및 광학적 특성이 향상된 안테나 구동을 디스플레이 장치(200) 내에서 함께 구현할 수 있다.
90: 하부 절연층 100: 제1 전극층
101: 제1 전극 라인 103: 제2 전극 라인
112: 전송 선로 114: 신호 패드
120: 층간 절연층 130: 콘택
135: 콘택 영역 140: 제2 전극층
143: 제1 투명 도전성 산화물 층 145: 금속층
147: 제2 투명 도전성 산화물 층 150: 방사 전극
151: 제3 전극 라인 153: 제4 전극 라인

Claims (16)

  1. 서로 교차하는 제1 전극 라인들 및 제2 전극 라인들을 포함하는 제1 메쉬 구조를 포함하는 제1 전극층; 및
    상기 제1 전극층의 상층 레벨에 배치되며, 서로 교차하는 제3 전극 라인들 및 제4 전극 라인들을 포함하는 제2 메쉬 구조를 포함하는 제2 전극층을 포함하고,
    상기 제2 전극층의 일변 및 상기 제1 전극층의 일단은 콘택 영역에서 서로 전기적으로 연결되며, 상기 콘택 영역에서 상기 제2 메쉬 구조 및 상기 제1 메쉬 구조는 평면 방향에서 완전히 겹치는, 안테나 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제2 메쉬 구조는 상기 제1 메쉬 구조를 평면 방향에서 완전히 덮는, 안테나 소자.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 콘택 영역 내에 상기 제3 전극 라인 및 제4 전극 라인이 만나는 제2 교차부, 및 상기 제1 전극 라인 및 상기 제2 전극 라인이 만나는 제1 교차부가 포함되며,
    평면 방향에서 상기 제1 교차부는 상기 제2 교차부에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제3 전극 라인은 상기 제2 교차부로부터 연장하며 너비가 증가된 제3 확장부를 포함하고, 상기 제4 전극 라인은 상기 제2 교차부로부터 연장하며 너비가 증가된 제4 확장부를 포함하는, 안테나 소자.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제1 전극 라인은 상기 제3 확장부에 의해 완전히 덮히며, 상기 제2 전극 라인은 상기 제4 확장부에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제3 확장부 및 상기 제4 확장부는 상기 콘택 영역 밖으로 추가적으로 연장하는, 안테나 소자.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 콘택 영역에서 상기 제3 전극 라인 및 상기 제4 전극 라인은 전체적으로 증가된 폭을 갖는, 안테나 소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 전극 라인은 상기 콘택 영역에서 상기 제1 교차부로부터 돌출된 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 전극 라인은 상기 콘택 영역에서 상기 제1 교차부로부터 돌출된 제2 연장부를 포함하는, 안테나 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제1 연장부는 상기 제3 전극 라인에 의해 평면 방향에서 완전히 덮히고, 상기 제2 연장부는 상기 제4 전극 라인에 의해 완전히 덮히는, 안테나 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전극층은 전송 선로를 포함하며, 상기 제2 전극층은 방사 전극을 포함하는, 안테나 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 방사 전극은 투명 산화물 전극층 및 금속층을 포함하는 적층 구조를 가지며, 상기 전송 선로는 금속층으로 구성된, 안테나 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 방사 전극은 제1 투명 산화물 전극층, 상기 금속층 및 제2 투명 산화물 전극층의 순차 적층 구조를 갖는, 안테나 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 전송 선로의 말단에 연결되며 속이 찬 금속 패턴 구조를 갖는 신호 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 신호 패드 주변에 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드와 분리되어 배치된 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 그라운드 패드는 메쉬 구조를 포함하는 제1 부분 및 속이 찬 금속 패턴을 포함하는 제2 부분을 포함하는, 안테나 소자.
  16. 청구항 1의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
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