KR20210110087A - Antenna device and display device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 방사 전극 및 유전층을 포함하는 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna element and a display device including the same. More particularly, it relates to an antenna element including a radiation electrode and a dielectric layer, and a display device including the same.
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.With the recent development of an information society, wireless communication technologies such as Wi-Fi and Bluetooth are combined with a display device and implemented in the form of, for example, a smart phone. In this case, an antenna may be coupled to the display device to perform a communication function.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다. 상기 디스플레이 장치의 두께가 얇아지고, 경량화될수록 안테나가 실장될 수 있는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 장치 내에 삽입되는 안테나의 치수 역시 감소될 필요가 있다.As mobile communication technology evolves in recent years, an antenna for performing communication in a high frequency band needs to be coupled to the display device. As the thickness of the display device becomes thinner and lighter, the space in which the antenna can be mounted may also decrease. Accordingly, the size of the antenna inserted into the display device also needs to be reduced.
안테나가 디스플레이 장치에 결합됨에 따라, 상기 디스플레이 장치에 포함된 구조물들에 의해 안테나의 방사 특성, 임피던스 특성이 교란될 수 있다. 예를 들면, 안테나 위로 적층되는 유전 구조물들에 의해 원하는 주파수, 임피던스로 세팅된 안테나의 방사 특성이 변화될 수 있다.As the antenna is coupled to the display device, radiation characteristics and impedance characteristics of the antenna may be disturbed by structures included in the display device. For example, radiation characteristics of the antenna set to a desired frequency and impedance may be changed by dielectric structures stacked on the antenna.
따라서, 예를 들면 박막 형태로 실장가능하고 디스플레이 장치의 구조물들의 영향으로부터 자유로우며, 원하는 고주파 혹은 초고주파 대역의 방사를 구현하기 위한 안테나 설계가 필요하다. 예를 들면, 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 디스플레이 장치와의 정합성을 충분히 고려하고 있지 않다.Therefore, for example, it is necessary to design an antenna that can be mounted in the form of a thin film, is free from the influence of structures of the display device, and realizes radiation of a desired high frequency or very high frequency band. For example, Korean Patent Application Laid-Open No. 2013-0095451 discloses an antenna integrated into a display panel, but does not sufficiently consider compatibility with a display device as described above.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 소자를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an antenna element having improved radiation characteristics and signal efficiency.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a display device including an antenna element having improved radiation characteristics and signal efficiency.
1. 제1 유전층; 상기 제1 유전층 상에 배치되는 안테나 전극층; 및 상기 안테나 전극층 상에 배치되는 엠보 패턴들을 포함하는, 안테나 소자.1. a first dielectric layer; an antenna electrode layer disposed on the first dielectric layer; and embossed patterns disposed on the antenna electrode layer.
2. 위 1에 있어서, 상기 엠보 패턴들은 상기 안테나 전극층과 직접 접촉하는, 안테나 소자.2. The antenna element according to the above 1, wherein the embossed patterns are in direct contact with the antenna electrode layer.
3. 위 1에 있어서, 상기 엠보 패턴들 상에 적층되며, 상기 엠보 패턴들에 의해 상기 안테나 전극층과 이격된 제2 유전층을 더 포함하는, 안테나 소자.3. The antenna element according to the above 1, further comprising a second dielectric layer laminated on the embossed patterns and spaced apart from the antenna electrode layer by the embossed patterns.
4. 위 3에 있어서, 상기 엠보 패턴은 저부에서 상부로 갈수록 너비 또는 지름이 감소하는 형상을 갖는, 안테나 소자.4. The antenna element according to the above 3, wherein the embossed pattern has a shape in which the width or diameter decreases from the bottom to the top.
5. 위 4에 있어서, 상기 엠보 패턴의 상기 저부가 상기 안테나 전극층을 향하도록 배치되며 상기 엠보 패턴의 상기 상부 상에 상기 제2 유전층이 적층되는, 안테나 소자.5. The antenna element according to 4 above, wherein the bottom of the embossed pattern faces the antenna electrode layer and the second dielectric layer is stacked on the upper portion of the embossed pattern.
6. 위 3에 있어서, 상기 엠보 패턴의 단면은 사다리꼴, 삼각형 또는 반원 형상을 갖는, 안테나 소자.6. The antenna element according to the above 3, wherein the cross section of the embossed pattern has a trapezoidal, triangular or semicircular shape.
7. 위 3에 있어서, 상기 엠보 패턴은 서로 폭이 다른 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는, 안테나 소자.7. The antenna element according to the above 3, wherein the embossed pattern includes a first portion and a second portion having different widths.
8. 위 7에 있어서, 상기 엠보 패턴은 계단 형상을 갖는, 안테나 소자.8. The antenna element according to the above 7, wherein the embossed pattern has a step shape.
9. 위 7에 있어서, 상기 엠보 패턴은 상기 제1 부분의 폭이 상기 제2 부분보다 작으며, 상기 제1 부분이 상기 안테나 전극층을 향하고, 상기 제2 부분 상에 상기 제2 유전층이 적층되는, 안테나 소자. 9. The embossed pattern according to the above 7, wherein the width of the first part is smaller than that of the second part, the first part faces the antenna electrode layer, and the second dielectric layer is laminated on the second part. , the antenna element.
10. 위 3에 있어서, 상기 안테나 전극층 및 상기 제2 유전층 사이에 에어 갭이 형성된, 안테나 소자.10. The antenna element according to the above 3, wherein an air gap is formed between the antenna electrode layer and the second dielectric layer.
11. 위 3에 있어서, 상기 엠보 패턴들과 결합된 패턴 베이스층을 더 포함하고, 상기 엠보 패턴들은 상기 패턴 베이스층으로부터 돌출된, 안테나 소자.11. The antenna element according to the above 3, further comprising a pattern base layer combined with the embossed patterns, wherein the embossed patterns protrude from the patterned base layer.
12. 위 1에 있어서, 상기 안테나 전극층은 방사 전극; 상기 방사 전극의 일 변으로부터 연장되는 전송 선로; 및 상기 전송 선로의 일단과 연결된 신호 패드를 포함하고, 상기 엠보 패턴들은 상기 방사 전극, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드 중 적어도 하나 상에 분포하는, 안테나 소자.12. The method of 1 above, wherein the antenna electrode layer comprises: a radiation electrode; a transmission line extending from one side of the radiation electrode; and a signal pad connected to one end of the transmission line, wherein the embossed patterns are distributed on at least one of the radiation electrode, the transmission line, and the signal pad.
13. 위 12에 있어서, 상기 방사 전극은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 소자.13. The antenna element according to 12 above, wherein the radiation electrode comprises a mesh structure.
14. 위 13에 있어서, 상기 제1 유전층 상에서 상기 방사 전극 주변에 형성된 더미 메쉬 전극을 더 포함하는, 안테나 소자.14. The antenna element according to the above 13, further comprising a dummy mesh electrode formed around the radiation electrode on the first dielectric layer.
15. 위 14에 있어서, 상기 엠보 패턴들은 상기 더미 메쉬 전극 상에도 배치되는, 안테나 소자.15. The antenna element according to 14 above, wherein the embossed patterns are also disposed on the dummy mesh electrode.
16. 상술한 실시예들의 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치.16. A display device including the antenna element of the above-described embodiments.
본 발명의 실시예들에 따르면, 하부 유전층 및 안테나 패턴 상에 엠보 패턴을 형성할 수 있다. 상기 하부 유전층 및 안테나 패턴 상에 적층되는 상부 유전층은 상기 엠보 패턴을 통해 상기 안테나 패턴과 분리 또는 이격될 수 있다.According to embodiments of the present invention, an emboss pattern may be formed on the lower dielectric layer and the antenna pattern. The lower dielectric layer and the upper dielectric layer stacked on the antenna pattern may be separated or spaced apart from the antenna pattern through the embossed pattern.
따라서, 안테나 패턴 위로 배치되는 유전/절연 구조물에 의한 방사 간섭, 주파수 시프트 등의 교란을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 상부 유전층에 의한 게인 손실을 억제할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent or reduce disturbance such as radiation interference and frequency shift caused by the dielectric/insulating structure disposed over the antenna pattern. In addition, it is possible to suppress gain loss due to the upper dielectric layer.
일부 실시예들에 있어서, 상기 엠보 패턴은 너비 또는 직경이 감소하는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 엠보 패턴 위로 유전/절연 구조물이 차지하는 영역을 보다 감소시킬 수 있으며, 안테나 패턴과 유전/절연 구조물의 접촉 면적을 감소시킬 수 있다.In some embodiments, the embossed pattern may have a shape in which a width or a diameter decreases. Accordingly, an area occupied by the dielectric/insulating structure on the embossed pattern may be further reduced, and a contact area between the antenna pattern and the dielectric/insulating structure may be reduced.
또한, 메쉬 구조를 채용하여 상기 안테나 패턴을 통한 투과율을 증가시키면서 상기 엠보 패턴을 통해 방사/게인 효율성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the radiation/gain efficiency through the emboss pattern while increasing the transmittance through the antenna pattern by adopting a mesh structure.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 엠보 패턴의 형상들을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.1 and 2 are schematic cross-sectional views and plan views, respectively, of antenna elements according to exemplary embodiments.
3 to 5 are schematic cross-sectional views for explaining an antenna element according to some exemplary embodiments.
6 is a schematic cross-sectional view for explaining shapes of an emboss pattern of an antenna element according to some exemplary embodiments.
7 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to some exemplary embodiments.
8 is a schematic plan view of a display device according to example embodiments.
본 발명의 실시예들은 안테나 패턴 및 상기 안테나 패턴 상에 배치된 엠보 패턴을 포함하는 안테나 소자를 제공한다.Embodiments of the present invention provide an antenna element including an antenna pattern and an emboss pattern disposed on the antenna pattern.
상기 안테나 소자는 예를 들면, 투명 필름 형태로 제작되는 마이크로스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna)일 수 있다. 상기 안테나 소자는 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동통신을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다.The antenna element may be, for example, a microstrip patch antenna manufactured in the form of a transparent film. The antenna element may be applied to, for example, a communication device for high-frequency or ultra-high frequency (eg, 3G, 4G, 5G or higher) mobile communication.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 안테나 소자의 적용 대상이 디스플레이 장치에 한정되는 것은 아니며, 차량, 가전 기기, 건축물 등과 같은 다양한 대상체 또는 구조체에 적용될 수 있다.In addition, embodiments of the present invention provide a display device including the antenna element. An application target of the antenna element is not limited to a display device, and may be applied to various objects or structures such as vehicles, home appliances, and buildings.
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.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
본 출원에 사용된 용어 "제1", "제2", "상부", "저부", "하부" 등은 절대적인 위치 혹은 순서를 한정하는 것이 아니라, 서로 다른 구성 또는 부분을 구분하기 위한 상대적인 의미로 사용된다.The terms "first", "second", "upper", "bottom", "lower", etc. used in this application do not limit an absolute position or order, but are relative meanings for distinguishing different components or parts from each other. is used as
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도 및 평면도이다.1 and 2 are schematic cross-sectional views and plan views, respectively, of antenna elements according to exemplary embodiments.
도 1 및 도 2를 참조하면, 안테나 소자는 제1 유전층(100), 제1 유전층(100)의 상면 상에 배치된 안테나 전극층(110) 및 엠보 패턴들 (130)을 포함할 수 있다. 안테나 전극층(110) 및 엠보 패턴들(130) 상에는 제2 유전층(150)이 배치될 수 있다.1 and 2 , the antenna element may include a first
제1 유전층(100)은 상기 안테나 소자의 베이스 유전층 또는 하부 유전층으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 유전층(100)에 의해 서로 대향하는 안테나 전극층(110) 및 그라운드 층(90) 사이에서 정전용량 혹은 인덕턴스가 생성되어, 안테나 전극층(110)의 방사 특성(예를 들면, 수직 방사 특성), 주파수 대역 등이 조절될 수 있다.The
제1 유전층(100)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 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; 우레탄계 혹은 아크릴우레탄계 수지; 실리콘 계 수지 등과 같은 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.The
일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 제1 유전층(100)에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 유전층(100)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. In some embodiments, an adhesive film such as an optically clear adhesive (OCA), an optically clear resin (OCR), etc. may also be included in the
제1 유전층(100)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 유전층(100)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다.The
일부 실시예들에 있어서, 제1 유전층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 안테나 방사/구동이 구현되지 않을 수 있다.In some embodiments, the dielectric constant of the
안테나 전극층(110)은 제1 유전층(100)의 상면 상에 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 전극층(110)은 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)를 포함하는 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 상기 안테나 패턴들이 서로 소정의 간격으로 이격되어 제1 유전층(100)의 상면 상에 배열될 수 있다.The
방사 전극(122)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 전송 선로(124)는 방사 전극(122)의 일 변으로부터 연장될 수 있다. 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)는 서로 일체로 연결된 단일 부재로서 제공될 수 있다. The
전송 선로(124)의 일 단에는 신호 패드(125)가 연결될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 신호 패드(125) 주변에는 그라운드 패드(127)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(127)이 전송 선로(124)를 사이에 두고 전송 선로(124) 및 신호 패드(125)와 전기적, 물리적으로 이격되며 서로 마주보도록 배치될 수 있다.A
신호 패드(125)는 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB) 및 신호 패드(125)가 서로 전기적으로 연결될 수 있다. The
상기 안테나 구동 IC 칩은 상기 연성 인쇄 회로 기판 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 구동 IC 칩은 상기 연성 인쇄 회로 기판의 표면 상에 직접 실장될 수 있다. 상기 연성 인쇄 회로 기판에 포함된 배선을 통해 상기 안테나 구동 IC 칩으로부터 전송 선로(124)로 급전이 수행되고, 상기 안테나 패턴의 방사/구동이 제어될 수 있다.The antenna driving IC chip may be disposed on the flexible printed circuit board. For example, the antenna driving IC chip may be directly mounted on the surface of the flexible printed circuit board. Power may be supplied from the antenna driving IC chip to the
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), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금이(예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금)이 사용될 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 안테나 전극층(110)은 저저항 및 미세 선폭 패터닝을 고려하여 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼??(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.In an embodiment, the
일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(110)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.In some embodiments, the
일부 실시예들에 있어서, 안테나 전극층(110)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 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 있다In some embodiments, the
일부 실시예들에 있어서, 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)는 상술한 도전 물질을 포함하는 메쉬 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 안테나 패턴을 통한 투과율이 향상되어 디스플레이 장치의 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.In some embodiments, the
일부 실시예들에 있어서, 신호 패드(125) 및 그라운드 패드(127)는 급전 저항 감소 및 접지 효율을 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다.In some embodiments, the
안테나 전극층(110) 상에는 엠보 패턴들(130)이 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 엠보 패턴들(130)은 안테나 전극층(110)과 직접 접촉할 수 있다.
엠보 패턴들(130)은 각각 필라(130) 형상을 가질 수 있다. 엠보 패턴들(130)은 제1 유전층(100)에서 설명된 유기 절연 물질 또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. Each of the
엠보 패턴(130)은 상부 및 저부에서 서로 다른 너비 또는 직경을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 엠보 패턴(130)은 저부에서 상부로 너비 또는 직경이 증가할 수 있다. 예를 들면, 엠보 패턴(130)의 너비 또는 직경이 상대적으로 작은 저부가 안테나 전극층(110)에 접촉할 수 있다.The
일 실시예에 있어서, 엠보 패턴(130)은 사다리꼴 형상의 단면을 가질 수 있으며, 상대적으로 면적이 적은 저면이 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다.In an embodiment, the
예를 들면, 엠보 패턴(130)은 제1 유전층(110) 및 안테나 패턴들 상에 감광성 수지를 포함하는 절연막을 형성한 후, 상기 절연막에 대해 노광 공정/현상 공정을 포함하는 사진 식각(photo-lithography) 공정을 수행하여 형성될 수 있다.For example, the
도 2에 도시된 바와 같이, 각 안테나 패턴은 제1 유전층(100)의 안테나 영역(AA) 상에 배치될 수 있다. 안테나 영역(AA)은 방사 영역(RA), 전송 영역(TA) 및 패드 영역(PA)을 포함할 수 있다. 각 안테나 패턴의 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)은 각각 방사 영역(RA) 및 전송 영역(TA) 내에 배치될 수 있다. 신호 패드(125) 및 그라운드 패드(127)은 패드 영역(PA) 내에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 2 , each antenna pattern may be disposed on the antenna area AA of the
상술한 엠보 패턴들(130)은 방사 영역(RA), 전송 영역(TA) 및 패드 영역(PA) 중 적어도 하나의 영역에 배열될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 엠보 패턴들(130)은 안테나 영역(AA) 전체적으로 분포될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 엠보 패턴들(130)은 방사 영역(RA) 및 전송 영역(TA)에 걸쳐 배열될 수 있다. The above-described
다시 도 1을 참조하면, 엠보 패턴들(130) 상에는 제2 유전층(150)이 배치될 수 있다. 제2 유전층(150)은 엠보 패턴들(130)을 사이에 두고 안테나 전극층(110)과 물리적으로 분리 또는 이격될 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the
제2 유전층(150)은 상술한 유기 절연 물질 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제2 유전층(150)은 상기 안테나 소자의 상부 유전층으로 제공되며, 상기 안테나 소자의 보호층 또는 인캡슐레이션층으로 제공될 수도 있다. The
일부 실시예들에 있어서, 제2 유전층(150)은 디스플레이 장치에 포함되는 편광판, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 지문 방지 필름, 대전 방지 필름, 하드 코팅 필름, 윈도우 필름 등과 같은 광학 필름/광학층 또는 커버 글래스를 포함할 수 있다. In some embodiments, the
상술한 바와 같이, 엠보 패턴들(130)에 의해 제2 유전층(150)은 방사 전극(130)과 물리적으로 이격될 수 있다. 이에 따라, 제2 유전층(150)은 방사 전극(130)과 직접 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제2 유전층(150) 및 안테나 전극층(110) 사이에는 에어 갭(air gap)(160)이 형성될 수 있다.As described above, the
제2 유전층(150)이 안테나 전극층(110)으로부터 이격됨에 따라 상부 유전층에 의한 방사 게인 감소를 억제 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 유전층(150)이 안테나 전극층(110)과 접촉하면서 발생하는 주파수 시프트 현상도 방지할 수 있다.As the
상술한 바와 같이, 엠보 패턴들(130)은 저부에서 상부로 갈수록 너비 또는 직경이 감소하는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 안테나 전극층(110)과 직접 접촉하는 유전/절연 구조물의 면적을 보다 감소시킬 수 있다. 그러므로, 상기 유전/절연 구조물에 의한 안테나 소자의 게인 손실을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.As described above, the embossed
일부 실시예들에 있어서, 제1 유전층(100)의 저면 상에는 그라운드 층(90)이 배치될 수 있다. 그라운드 층(90)은 제1 유전층(100)을 사이에 두고 상기 안테나 패턴과 중첩될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 층(90)은 상기 안테나 패턴의 방사 전극(122)과 전체적으로 중첩될 수 있다. In some embodiments, a
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 층(90)은 상기 안테나 소자의 별도 구성으로 포함될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자가 탑재되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 그라운드 층으로 제공될 수도 있다.In some embodiments, the
상기 도전성 부재는 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함된 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극, 스캔 라인 또는 데이터 라인과 같은 각종 배선, 또는 화소 전극, 공통 전극과 같은 각종 전극 등을 포함할 수 있다.The conductive member may include, for example, various wires such as a gate electrode, a scan line or a data line of a thin film transistor (TFT) included in the display panel, or various electrodes such as a pixel electrode and a common electrode.
도 3 내지 도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다. 도 1 및 도 2를 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.3 to 5 are schematic cross-sectional views for explaining an antenna element according to some exemplary embodiments. Detailed descriptions of configurations and structures substantially the same as or similar to those described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted.
도 3을 참조하면, 엠보 패턴(130)은 저부에서 상부로 갈수록 너비 또는 직경이 감소할 수도 있다. 이 경우, 엠보 패턴(130)의 상대적으로 너비 또는 직경이 큰 상기 저부가 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다. 엠보 패턴(130)의 상대적으로 너비 또는 직경이 작은 상기 상부 상에 제2 유전층(150)이 적층될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
도 4 및 도 5를 참조하면, 엠보 패턴들(130)은 패턴 베이스층(140)으로부터 돌출될 수 있다. 예를 들면, 엠보 패턴들(130)은 패턴 베이스층(140) 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 엠보 패턴들(130) 및 패턴 베이스층(140)은 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 엠보 패턴들(130)은 상술한 바와 같이 사진 식각 공정을 통해 형성될 수 있으며, 3D 프린팅을 통해 형성될 수도 있다.4 and 5 , the embossed
도 4에 도시된 바와 같이, 엠보 패턴들(130)은 안테나 전극층(130)과 접촉하며, 패턴 베이스층(140) 상에는 제2 유전층(150)이 적층될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the embossed
도 5에 도시된 바와 같이, 패턴 베이스층(140)이 안테나 전극층(110)을 향하고, 엠보 패턴들(130) 상에 제2 유전층(150)이 적층될 수 있다. 예를 들면, 패턴 베이스층(140)은 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다.5 , the
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 엠보 패턴의 형상들을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.6 is a schematic cross-sectional view illustrating shapes of an emboss pattern of an antenna element according to some exemplary embodiments.
도 6을 참조하면, 엠보 패턴(132a, 132b)의 단부는 실질적으로 뾰족할 수 있다. 예를 들면, 엠보 패턴(132a, 132b)의 단면은 삼각형 형상을 가질 수 있으며, 예를 들면 엠보 패턴(132a, 132b)은 첨단부를 갖는 원추 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 6 , the ends of the embossed
일 실시예에 있어서, 엠보 패턴(132a)의 첨단부가 안테나 전극층(110)을 향하거나 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다. 이 경우, 안테나 전극층(110)과 접촉하는 유전/절연 구조물의 면적을 현저히 감소시켜 주파수 시프트/게인 감소 현상을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.In an embodiment, the tip of the
일 실시예에 있어서, 엠보 패턴(132b)의 첨단부가 제2 유전층(150)을 향하도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 엠보 패턴(132b)의 저면이 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다.In an embodiment, the tip of the
엠보 패턴(134a, 134b)의 단면은 반원 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 엠보 패턴(134a, 134b)은 실질적으로 반구 형상을 가질 수도 있다. The cross-sections of the embossed
일 실시예에 있어서, 엠보 패턴(134a)의 원호가 안테나 전극층(110)을 향하도록 배치될 수 있으며, 이 경우 엠보 패턴(134a) 및 안테나 전극층(110)의 접촉 면적을 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the arc of the
일 실시예에 있어서, 엠보 패턴(134b)의 원호가 제2 유전층(150)을 향하도록 배치되며, 엠보 패턴(134b)의 저면이 안테나 전극층(110)과 접촉할 수도 있다.In an embodiment, an arc of the
엠보 패턴(136, 137)은 폭이 서로 다른 제1 부분(136a, 137a) 및 제2 부분(136b, 137b)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 엠보 패턴(136, 137)은 실질적으로 계단 형상을 가질 수 있다. 제1 부분(136a, 137a)은 제2 부분(136b, 137b)보다 작은 폭을 가질 수 있다.The embossed
일 실시예에 있어서, 상대적으로 폭이 작은 제1 부분(136a)이 안테나 전극층(110)을 향하도록 배치되며, 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다. 상대적으로 폭이 큰 제2 부분(136b) 상에는 제2 유전층(150)이 적층될 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상대적으로 폭이 큰 제2 부분(137b)이 안테나 전극층(110)을 향하도록 배치되며, 안테나 전극층(110)과 접촉할 수 있다. 상대적으로 폭이 작은 제1 부분(137a) 상에는 제2 유전층(150)이 적층될 수 있다.In an embodiment, the second portion 137b having a relatively large width is disposed to face the
도 6을 참조로 설명한 엠보 패턴의 형상들은 예시적인 것이며, 3D 프린팅 공정 혹은 사진 식각 공정의 조건, 엠보 패턴의 재질 등을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 엠보 패턴들은 패턴 베이스층(140)과 함께 형성될 수도 있다.The shapes of the embossed pattern described with reference to FIG. 6 are exemplary, and may be appropriately changed in consideration of the conditions of the 3D printing process or the photolithography process, the material of the embossed pattern, and the like. Also, as shown in FIGS. 4 and 5 , the embossed patterns may be formed together with the
도 7은 일부 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.7 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to some exemplary embodiments.
도 7을 참조하면, 방사 전극(122)은 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 또한, 방사 전극(122)과 연결된 전송 선로(124) 역시 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 안테나 전극층(110)은 방사 전극(122) 주변에 배치된 더미 메쉬 전극(129)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
예를 들면, 유전층(100) 상에 도전막을 형성할 수 있다. 상기 도전막을 식각하여 메쉬 구조를 형성하면서, 안테나 패턴의 프로파일을 따라 상기 도전막을 식각하여 더미 메쉬 전극(129) 및 방사 전극(122)을 구분하는 분리 영역(SR)을 형성할 수 있다.For example, a conductive layer may be formed on the
일부 실시예들에 있어서, 더미 메쉬 전극(129)은 전송 선로(124) 주변에도 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 더미 메쉬 전극(129)은 패드들(125, 127) 주변에는 형성되지 않을 수 있다.In some embodiments, the
상술한 바와 같이, 방사 전극(122) 및 전송 선로(124)가 메쉬 구조를 포함하는 경우, 더미 메쉬 전극(129)을 방사 전극(122) 및 전송 선로(124) 주변에 형성하여 도전 패턴들의 영역 별 형상 편차에 따른 전극 시인을 억제할 수 있다.As described above, when the
일부 실시예들에 있어서, 상술한 엠보 패턴들은 더미 메쉬 전극(129) 상에도 형성될 수 있다.In some embodiments, the above-described embossed patterns may also be formed on the
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 8은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 전면부 형상을 도시하고 있다. 8 is a schematic plan view of a display device according to example embodiments. For example, FIG. 8 shows the shape of the front part including the window of the display device.
도 8을 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.Referring to FIG. 8 , the
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(200)에 필름 또는 패치 형태로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자의 안테나 패턴의 적어도 일부가 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)과 중첩될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 전극들(122)은 표시 영역(210)과 중첩되며, 신호 패드(125) 및 그라운드 패드(127)는 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다.In some embodiments, the above-described antenna element may be inserted into the
주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 또한, 주변 영역(220)에는 디스플레이 장치(200) 및/또는 안테나의 구동 IC 칩과 같은 구동 회로가 배치될 수 있다.The
상기 안테나 소자의 신호 패드들(125)을 상기 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.By disposing the
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 소자는 메쉬 구조를 포함하는 안테나 패턴 및 더미 메쉬 전극(129)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 소자의 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.In some embodiments, the antenna element may include an antenna pattern including a mesh structure and a
또한, 예를 들면, 디스플레이 장치(200)의 전면부 측으로 배치되는 윈도우 필름, 광학 필름, 커버 글래스 등과 같은 상부 유전 구조물에 의해 의한 주파수, 임피던스 교란을 엠보 패턴(130)을 통해 감소 또는 차단시킬 수 있다. 따라서, 원하는 고주파수 또는 초고주파수에서의 통신을 고신뢰성으로 구현할 수 있다.Also, for example, frequency and impedance disturbance caused by an upper dielectric structure such as a window film, an optical film, a cover glass, etc. disposed toward the front side of the
90: 그라운드 층
100: 제1 유전층
110: 안테나 전극층
122: 방사 전극
124: 전송 선로
125: 신호 패드
127: 그라운드 패드
130: 엠보 패턴
150: 제2 유전층90: ground layer 100: first dielectric layer
110: antenna electrode layer 122: radiation electrode
124: transmission line 125: signal pad
127: ground pad 130: emboss pattern
150: second dielectric layer
Claims (16)
상기 제1 유전층 상에 배치되는 안테나 전극층; 및
상기 안테나 전극층 상에 배치되는 엠보 패턴들을 포함하는, 안테나 소자.a first dielectric layer;
an antenna electrode layer disposed on the first dielectric layer; and
An antenna element comprising embossed patterns disposed on the antenna electrode layer.
상기 제1 부분이 상기 안테나 전극층을 향하고, 상기 제2 부분 상에 상기 제2 유전층이 적층되는, 안테나 소자. The method according to claim 7, wherein in the embossed pattern, the width of the first portion is smaller than that of the second portion,
and the first portion faces the antenna electrode layer, and the second dielectric layer is laminated on the second portion.
상기 엠보 패턴들은 상기 패턴 베이스층으로부터 돌출된, 안테나 소자.The method according to claim 3, further comprising a pattern base layer combined with the embossed patterns,
The embossed patterns protrude from the pattern base layer, the antenna element.
상기 엠보 패턴들은 상기 방사 전극, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드 중 적어도 하나 상에 분포하는, 안테나 소자.The method according to claim 1, wherein the antenna electrode layer is a radiation electrode; a transmission line extending from one side of the radiation electrode; and a signal pad connected to one end of the transmission line,
and the emboss patterns are distributed on at least one of the radiation electrode, the transmission line, and the signal pad.
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