KR20210097342A - 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210097342A
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radiation electrode
electrode
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허윤호
김종민
이영수
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 안테나 소자는 유전층과, 유전층의 상면 상에 배치되고 메쉬 구조로 형성된 방사 전극 및 전송 선로을 포함할 수 있다. 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭보다 두꺼울 수 있다.

Description

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{ANTENNA DEVICE AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치와 관련된다.
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 디스플레이 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다. 또한, 최근 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이와 같은 박형, 고투명, 고해상도의 디스플레이 장치가 개발되면서, 안테나 역시 향상된 투명성, 유연성을 갖도록 개발될 필요가 있다.
디스플레이 장치의 화면이 대면적화 되면서, 베젤부 혹은 차광부의 공간 혹은 면적은 감소되고 있는 추세이다. 이 경우, 안테나가 내장될 수 있는 공간 혹은 면적 역시 제한되며, 이에 따라, 안테나에 포함되는 신호 송수신을 위한 방사 전극이 디스플레이 장치의 표시 영역과 중첩될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치의 이미지가 안테나의 방사 전극에 의해 가려지거나 방사 전극이 사용자에게 시인되어 이미지 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 사용자에게 시인되지 않으며, 제한된 공간 안에서 원하는 안테나 이득의 고주파 통신을 구현하기 위한 안테나 설계가 필요하다.
한국공개특허공보 제2013-0095451호
안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 유전층; 및 상기 유전층의 상면 상에 배치되고 메쉬 구조로 형성된 방사 전극 및 전송 선로; 을 포함하고, 상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭보다 두꺼운, 안테나 소자.
2. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭에 2.6을 곱한 값보다 작은, 안테나 소자.
3. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭에 2.2를 곱한 값보다 작은, 안테나 소자.
4. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 면적은 기준 면적에 0.1을 곱한 값 이하이고, 상기 기준 면적은 상기 방사 전극의 길이와 상기 전송 선로의 길이의 합과, 상기 방사 전극의 너비의 곱으로 산출되는, 안테나 소자.
5. 위 1에 있어서, 상기 유전체의 저면 상에 배치되는 그라운드층; 을 더 포함하는, 안테나 소자.
6. 위 1에 있어서, 상기 전송 선로의 말단에 연결되는 신호 패드; 를 더 포함하는, 안테나 소자.
7. 위 6에 있어서, 상기 신호 패드 주변에 상기 신호 패드와 분리되도록 배치된 그라운드 패드; 를 더 포함하는, 안테나 소자.
8. 위 7에 있어서, 상기 신호 패드 또는 상기 그라운드 패드는 속이 찬(solid) 구조로 형성되는, 안테나 소자.
9. 위 1에 있어서, 상기 유전층의 상면 상에 배치되는 더미 전극; 을 더 포함하는, 안테나 소자.
10. 위 9에 있어서, 상기 더미 전극은 상기 방사 전극 및 상기 전송 선로 주변에 배열되는, 안테나 소자.
11. 위 9에 있어서, 상기 더미 전극은 메쉬 구조로 형성되는, 안테나 소자.
12. 위 11에 있어서, 상기 더미 전극의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭과 동일한, 안테나 소자.
13. 위 9에 있어서, 상기 더미 전극은 상기 방사 전극 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리되는, 안테나 소자.
14. 위 1 내지 13 중 어느 한 항의 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
방사 전극을 포함한 전체 영역에 대비하여 전송 선로는 극소 영역을 차지하므로 전송 선로의 메쉬 선폭을 특정 범위까지 두껍게 형성하더라도 전극 시인성 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 전송 선로의 메쉬 선폭을 방사 전극의 메쉬 선폭보다 두껍게 형성함으로써 안테나 이득을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 방사 전극의 메쉬 선폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 전송 선로의 메쉬 선폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공기 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "일측", "타측", "상부", "하부" 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주 기능별로 구분한 것에 불과하다. 즉, 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 설명되는 안테나 소자는 투명 필름 형태로 제작되는 패치 안테나(patch antenna) 또는 마이크로스트립 안테나(microstrip antenna)일 수 있다. 안테나 소자는 예를 들면, 고주파 또는 초고주파 이동통신을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다.
이하 도면들에서, 유전층의 상면에 평행하며 서로 수직하게 교차하는 두 방향을 x 방향 및 y 방향으로 정의하고, 유전층의 상면에 대해 수직한 방향을 z 방향으로 정의한다. 예를 들면, x 방향은 안테나 소자의 너비 방향, y 방향은 안테나 소자의 길이 방향, z 방향은 안테나 소자의 두께 방향에 해당될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 3은 방사 전극의 메쉬 선폭을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 전송 선로의 메쉬 선폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 안테나 소자는 유전층(100) 및 안테나 전극층(120)을 포함할 수 있다.
유전층(100)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유전층(100)은 글래스, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 금속 산화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 계열 수지 등과 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 유전층(100)은 안테나 전극층(120)이 형성되는 안테나 소자의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명 필름이 유전층(100)으로 제공될 수 있다. 이때 투명 필름은 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 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 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 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 유전층(100)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유전층(100)은 실질적으로 단일 층으로 형성되거나, 적어도 2층 이상의 복층 구조로 형성될 수 있다.
유전층(100)에 의해 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 안테나 소자가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 유전층(100)의 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 유전층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위, 바람직하게는 약 2 내지 12 범위로 조절될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 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(120)은 유전층(100)의 상면 상에 배치될 수 있다.
안테나 전극층(120)은 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)를 포함하는 안테나 패턴과, 패드 전극(125)을 포함할 수 있다.
안테나 패턴(122, 124)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 저저항 금속 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(122, 124)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 패턴(122, 124)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx), 산화 구리(CuO) 등과 같은 투명 금속 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(122, 124)은 금속 또는 합금층, 및 투명 전도성 산화물층을 포함하는 복층 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 안테나 패턴(122, 124)은 제1 투명 전도성 산화물층-금속층-제2 투명 전도성 산화물층을 포함하는 복층 구조로 형성될 수 있다.
방사 전극(122)은 메쉬(mesh) 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해 방사 전극(122)의 투과율이 증가될 수 있으며 안테나 소자의 유연성이 향상될 수 있다. 따라서, 안테나 소자는 플렉시블 디스플레이 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사 전극(122)은 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형으로 구현될 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 방사 전극(122)의 모양에 특별한 제한은 없다. 즉, 방사 전극(122)은 마름모, 원 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다.
전송 선로(124)는 방사 전극(122)과, 패드 전극(125)의 신호 패드(121) 사이에 배치되며, 방사 전극(122)과 신호 패드(121)를 전기적으로 연결할 수 있다.
전송 선로(124)는 방사 전극(122)의 중앙부에서 분기되어 신호 패드(121)에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(124)는 방사 전극(122)과 실질적으로 동일한 도전 물질을 포함할 수 있다. 또한, 전송 선로(124)는 방사 전극(122)과 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공되거나, 방사 전극(122)과는 별개의 부재로 제공될 수 있다.
전송 선로(124)는 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 이때, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)은 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)과 상이할 수 있다.
전송 선로(124)는 패드 전극(125)의 신호 패드(121)로부터 방사 전극(122)으로 신호를 전달하는 부분이므로 전송 선로(124)의 전기적 특성은 안테나 설계에 중요한 요소이다. 그러나 전송 선로(124)의 전기적 특성을 결정하는 요소 중 하나인 전송 선로(124)의 면적은 안테나 소자의 공진 주파수 및 임피던스 등과 관련되므로 자유롭게 변경하기는 어렵다. 여기서 전송 선로(124)의 면적은 도 2에 도시된 바와 같이 전송 선로(124)의 테두리(outline)로 형성되는 영역의 면적(A2)일 수 있다. 전송 선로(124)의 면적(A2)은 전송 선로(124)의 길이와 전송 선로(124)의 너비의 곱으로 산출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(124)의 면적은 방사 전극(122)의 공진 주파수에 미치는 영향 및 임피던스를 고려하여 수학식 1을 만족하는 범위에서 결정될 수 있다.
Figure pat00001
여기서 A1은 방사 전극(122)의 길이와 전송 선로(124)의 길이의 합과, 방사 전극(122)의 너비의 곱으로 산출되는 영역 면적이고, A2는 전송 선로(124)의 면적일 수 있다.
전송 선로(124)의 면적을 조정함으로써 안테나 이득을 향상시키는 것이 가능하다. 그러나, 전술한 바와 같이, 전송 선로(124)의 면적은 안테나 소자의 공진 주파수 및 임피던스 등과 관련되므로 자유롭게 변경하기는 어렵다. 따라서 일 실시예에 따르면 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)을 조정함으로써 안테나 이득을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비와, 이에 대한 안테나 이득 및 시인성의 실험예는 표 1과 같다.
[표 1]
Figure pat00002
표 1과 같이, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)을 2.5μm로 고정하고, 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)을 2.0μm에서 7.0μm까지 0.5μm의 단위로 증가시키는 경우, 즉, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비를 증가시키는 경우, 안테나 이득이 증가한다는 것을 알 수 있다. 또한, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비가 제1 수준(표 1의 예에서 2.2) 이상이 되면 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)가 약시인되기 시작하며, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비가 제2 수준(표 1의 예에서 2.6) 이상이 되면 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)가 강시인되기 시작한다는 것을 알 수 있다. 여기서, 시인되지 않는다는 것은 육안으로 관찰하였을 때 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)의 인식률이 제1 임계값 미만인 경우를 말하며, 약시인은 육안으로 관찰하였을 때 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)의 인식률이 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우를 말하며, 강시인은 육안으로 관찰하였을 때 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)의 인식률이 제2 임계값 이상인 경우를 말할 수 있다.
일 실시예에 따르면 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비는 안테나 이득과 시인성을 고려하여 결정될 수 있다.
예를 들면, 시인성보다는 안테나 이득을 주로 고려하여, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비는 수학식 2를 만족하는 범위에서 결정될 수 있다.
Figure pat00003
다른 예를 들면, 시인성과 안테나 이득을 모두 고려하여, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비는 수학식 3을 만족하는 범위에서 결정될 수 있다.
Figure pat00004
또 다른 예를 들면, 안테나 이득보다는 시인성을 주로 고려하여, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭(LW1)에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭(LW2)의 비는 수학식 4를 만족하는 범위에서 결정될 수 있다.
Figure pat00005
패드 전극(125)은 신호 패드(121) 및 그라운드 패드(123)를 포함할 수 있다.
신호 패드(121)는 전송 선로(124)의 말단에 연결되어, 전송 선로(124)를 통해 방사 전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해 신호 패드(121)는 구동 회로부(예컨대, IC 칩 등)와 방사 전극(122)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(121) 상에 연성 회로 기판(FPCB)와 같은 회로 기판이 접합되며, 연성 회로 기판 상에 구동 회로부가 실장될 수 있다. 이에 따라 방사 전극(122) 및 구동 회로부는 전기적으로 연결될 수 있다.
그라운드 패드(123)는 신호 패드(121) 주변에서 신호 패드(121)와 전기적, 물리적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(123)이 신호 패드(121)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 패드(121) 및 그라운드 패드(123)은 신호 저항 감소를 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 구조로 형성될 수 있다. 이때, 신호 패드(121) 및 그라운드 패드(123)는 상술한 금속 또는 합금층, 및 투명 전도성 산화물층을 포함하는 복층 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자는 그라운드층(110)을 더 포함할 수 있다. 안테나 소자가 그라운드층(110)을 포함함으로써 수직 방사 특성이 구현될 수 있다.
그라운드층(110)은 유전층(100)의 저면 상에 형성될 수 있다. 그라운드층(110)은 평면 방향에서 안테나 전극층(120)과 전체적으로 중첩되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자가 실장되는 디스플레이 장치 또는 디스플레이 패널의 도전성 부재가 그라운드층(110)으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 도전성 부재는 디스플레이 패널에 포함된 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 화소 전극, 공통 전극, 데이터 라인, 스캔 라인 등과 같은 전극 또는 배선을 포함할 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 2에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(100) 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다.
상술한 바와 같이, 안테나 패턴(122, 124)을 메쉬 구조로 구현함으로써, 안테나 소자의 투과율을 향상시킬 수 있다. 또한, 메쉬 구조에 포함되는 전극 라인을 구리, 은 또는 APC 합금과 같은 저저항 금속으로 형성함으로써, 저항 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 저저항, 고감도의 투명 필름 안테나를 효과적으로 구현할 수 있다.
또한, 전송 선로(124)의 메쉬 선폭을 방사 전극(122)의 메쉬 선폭보다 두껍게 형성하되, 방사 전극(122)의 메쉬 선폭에 대한 전송 선로(124)의 메쉬 선폭의 비를 전극 시인성을 고려하여 조정함으로써 전송 선로(124)의 면적 변화 없이 안테나 소자의 안테나 이득 특성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 안테나 전극층(120)은 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)를 포함하는 안테나 패턴과, 패드 전극(125)과, 더미 전극(126)을 포함할 수 있다. 여기서 방사 전극(122), 전송 선로(124) 및 패드 전극(125)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
더미 전극(126)은 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)를 포함하는 안테나 패턴 주변에 배열될 수 있다.
더미 전극(126)은 방사 전극(122) 또는 전송 선로(124)와 실질적으로 동일한 형상(예컨대, 동일한 선폭, 동일한 간격 등)의 메쉬 구조로 형성되며, 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)와 동일한 금속을 포함할 수 있다.
더미 전극(126)은 안테나 패턴(122, 124) 및 패드 전극(125)과 전기적, 물리적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 분리 영역(130)이 안테나 패턴(122, 124)의 측면 라인 혹은 프로파일을 따라 형성되어, 더미 전극(126)과 안테나 패턴(122, 124)을 서로 분리시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 안테나 패턴(122, 124) 주변에 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)와 실질적으로 동일한 메쉬 구조의 더미 전극(126)을 배열함으로써, 위치별 전극 배열 차이에 따라 안테나 소자가 탑재된 디스플레이 장치의 사용자에게 안테나 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 5에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(100) 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 6은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시한 도면이다.
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.
일 실시예에 따르면, 전술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(200)에 필름 또는 패치 형태로 삽입될 수 있다. 예컨대, 안테나 소자의 방사 전극(122) 및/또는 전송 선로(124)는 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)에 적어도 부분적으로 대응되도록 배치되며, 패드 전극(125)은 디스플레이 장치(200)의 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다.
주변 영역(220)은 예를 들면, 디스플레이 장치(200)의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 또한, 주변 영역(220)에는 디스플레이 장치(200) 및/또는 안테나 소자의 IC 칩과 같은 구동 회로가 배치될 수 있다.
안테나 소자의 패드 전극(125)을 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.
안테나 소자가 더미 전극(126)을 포함하는 경우, 더미 전극(126)은 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)에 적어도 부분적으로 대응되도록 배치될 수 있다.
안테나 소자는 메쉬 구조로 형성된 안테나 패턴 및/또는 더미 전극을 포함하므로, 투과성이 향상되며 전극 시인이 현저히 감소 또는 억제될 수 있다. 따라서, 원하는 통신 신뢰성을 유지 또는 향상시키면서, 표시 영역(210)에서의 이미지 품질 역시 함께 향상될 수 있다.
이제까지 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 유전층
110: 그라운드층
120: 안테나 전극층
121: 신호 패드
122: 방사 전극
123: 그라운드 패드
124: 전송 선로
125: 패드 전극
126: 더미 전극
130: 분리 영역
200: 디스플레이 장치
210: 표시 영역
220: 주변 영역

Claims (14)

  1. 유전층; 및
    상기 유전층의 상면 상에 배치되고 메쉬 구조로 형성된 방사 전극 및 전송 선로; 을 포함하고,
    상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭보다 두꺼운,
    안테나 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭에 2.6을 곱한 값보다 작은,
    안테나 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 선로의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭에 2.2를 곱한 값보다 작은,
    안테나 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전송 선로의 면적은 기준 면적에 0.1을 곱한 값 이하이고,
    상기 기준 면적은 상기 방사 전극의 길이와 상기 전송 선로의 길이의 합과, 상기 방사 전극의 너비의 곱으로 산출되는,
    안테나 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유전층의 저면 상에 배치되는 그라운드층; 을 더 포함하는,
    안테나 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전송 선로의 말단에 연결되는 신호 패드; 를 더 포함하는,
    안테나 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 패드 주변에 상기 신호 패드와 분리되도록 배치된 그라운드 패드; 를 더 포함하는,
    안테나 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 신호 패드 또는 상기 그라운드 패드는 속이 찬(solid) 구조로 형성되는,
    안테나 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유전층의 상면 상에 배치되는 더미 전극; 을 더 포함하는,
    안테나 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 더미 전극은 상기 방사 전극 및 상기 전송 선로 주변에 배열되는,
    안테나 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 더미 전극은 메쉬 구조로 형성되는,
    안테나 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 더미 전극의 메쉬 선폭은 상기 방사 전극의 메쉬 선폭과 동일한,
    안테나 소자.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 더미 전극은 상기 방사 전극 및 상기 전송 선로와 전기적으로 분리되는,
    안테나 소자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 안테나 소자를 포함하는,
    디스플레이 장치.
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