KR20220053865A - 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
안테나 패키지는 제1 방사 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 포함하는 제1 안테나 소자, 상기 제1 방사 패턴과 편파 방향이 수직한 제2 방사 패턴을 포함하는 제2 안테나 패턴을 포함하는 제2 안테나 소자, 상기 제1 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제1 회로 기판, 상기 제2 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제2 회로 기판, 및 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판과 전기적으로, 독립적으로 연결된 적어도 하나의 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩이 실장된 제3 회로 기판을 포함한다. 편파 방향이 상이한 두 안테나 소자에 각각 급전하여 신호 간섭 및 신호 손실을 방지하며 이중 편파를 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 소자 및 중개 구조물을 포함하는 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 3G, 4G 또는 5G에 해당하는 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합될 필요가 있다.
그러나, 안테나의 구동 주파수가 증가하는 경우, 고주파 혹은 초고주파 대역에서 신호 간섭 및 신호 손실이 증가할 수 있고, 특히 2개의 편파를 동시에 송수신하는 경우 신호 효율이 더욱 저하될 수 있다.
따라서, 안테나 소자를 통해 고주파 혹은 초고주파 방사 특성을 구현하면서도, 신호 간섭 및 신호 손실을 방지할 수 있는 안테나 패키지가 설계될 필요가 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 고주파 혹은 초고주파에서의 신호 효율을 증가시키는 구조에 대해서는 고려하고 있지 않다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 제1 방사 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 포함하는 제1 안테나 소자, 상기 제1 방사 패턴과 편파 방향이 수직한 제2 방사 패턴을 포함하는 제2 안테나 패턴을 포함하는 제2 안테나 소자, 상기 제1 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제1 회로 기판, 상기 제2 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제2 회로 기판, 및 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판과 전기적으로, 독립적으로 연결된 적어도 하나의 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩이 실장된 제3 회로 기판을 포함하는, 안테나 패키지.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 동일한 레벨에 위치하는, 안테나 패키지.
3. 위 2에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 열 방향으로 배열되는 복수의 상기 제1 안테나 패턴들을 포함하고, 상기 제2 안테나 패턴은 상기 열 방향에 평면 방향에서 수직한 행 방향으로 배열되는 복수의 상기 제2 안테나 패턴들을 포함하는, 안테나 패키지.
4. 위 3에 있어서, 상기 제3 회로 기판 상에 하나의 상기 안테나 구동 IC 칩이 배치된, 안테나 패키지.
5. 위 4에 있어서, 상기 제3 회로 기판은 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 배선 및 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 배선을 포함하는, 안테나 패키지.
6. 위 5에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 평면 방향에서 서로 수직한 방향으로 연장하는, 안테나 패키지.
7. 위 4에 있어서, 상기 제1 회로 기판 상에 배치되어 상기 제1 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제1 커넥터, 및 상기 제2 회로 기판 상에 배치되어 상기 제2 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제2 커넥터를 더 포함하는, 안테나 패키지.
8. 위 7에 있어서, 상기 제3 회로 기판 상에 배치되며 상기 제1 커넥터와 결합되어 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 서로 전기적으로 연결시키는 제3 커넥터, 및 상기 제3 회로 기판 상에 배치되며 상기 제2 커넥터와 결합되어 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 서로 전기적으로 연결시키는 제4 커넥터를 더 포함하는, 안테나 패키지.
9. 위 1에 있어서, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Base, FPCB)이며, 상기 제3 회로 기판은 리지드(rigid) 인쇄 회로 기판인, 안테나 패키지.
10. 위 1에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 하나의 안테나 유전층 상에 독립적으로 분리되어 배치된, 안테나 패키지.
11. 위 10에 있어서, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 상기 안테나 유전층과 일체화된, 안테나 패키지.
12. 위 1에 있어서, 상기 제3 회로 기판 상에 실장된 회로 소자 또는 제어 소자를 더 포함하는, 안테나 패키지.
13. 디스플레이 패널, 및 상기 디스플레이 패널과 결합된 상술한 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
14. 위 13에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 상기 디스플레이 패널의 상면 상에 독립적으로 분리되어 배치된, 화상 표시 장치.
15. 위 14에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 상기 디스플레이 패널의 상기 상면의 코너부들 중 어느 하나의 코너부를 사이에 두고 인접하여 배치된, 화상 표시 장치.
16. 위 15에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 상기 코너부에 인접한 상기 디스플레이 패널의 길이 방향 모서리를 따라 배치되고, 상기 제2 안테나 패턴은 상기 코너부에 인접한 상기 디스플레이 패널의 너비 방향 모서리를 따라 배치되는, 화상 표시 장치.
17. 위 13에 있어서, 상기 제3 회로 기판은 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되며, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 각각 상기 디스플레이 패널의 상기 상면으로부터 측면 및 저면을 따라 굴곡되어 연장하여 상기 제3 회로 기판과 전기적으로 연결된, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 안테나 소자에 포함되는 제1 안테나 패턴 및 제2 안테나 소자에 포함되는 제2 안테나 패턴은 서로 수직한 편파 방향을 갖도록 배치될 수 있다. 따라서, 신호 간섭 및 신호 손실을 방지하며 이중 편파를 구현할 수 있고, 안테나 패턴의 신호 진폭 및 위상이 불규칙하게 변동하는 페이딩 현상을 감소시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 안테나 소자를 공간 분리하여 배치함에 따라, 예를 들면 신호 간섭이 적은 대역의 공진 주파수를 취사 선택하거나, 복수 개의 공진 주파수를 합성하여 송수신할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 안테나 소자는 제1 회로 기판을 통해, 제2 안테나 소자는 제2 회로 기판을 통해 안테나 구동 집적 회로 칩이 실장된 제3 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에 따르면 제1 회로 기판 및 제2 회로 기판은 커넥터를 통해 제3 회로 기판에 전기적으로, 독립적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 본딩 공정, 접합 공정을 생략하고 안정적인 회로 기판 연결을 용이하게 구현할 수 있다.
상기 안테나 패키지는 3G, 4G, 5G 혹은 그 이상의 고주파 혹은 초고주파 대역의 신호 송수신이 가능한 이동 통신 기기를 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 방사 특성 및 투과도와 같은 광학 특성을 함께 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 이중 편파를 나타내는 개략적인 모식도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 6 및 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 이중 편파를 나타내는 개략적인 모식도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 6 및 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
본 발명의 실시예들은 복수의 안테나 소자 및, 상기 안테나 소자들이 전기적으로 연결된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩을 포함하는 회로 기판을 포함하는 안테나 패키지를 제공한다.
상기 안테나 소자들은 예를 들면, 투명 필름 형태로 제작되는 마이크로스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna), 모노폴(monopole) 안테나, 또는 다이폴(dipole) 안테나일 수 있다. 상기 안테나 소자들은 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 통신을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다. 그러나, 상기 안테나 소자의 용도가 디스플레이 장치에만 제한되는 것은 아니며, 상기 안테나 소자는 차량, 가전 기기, 건축물 등과 같은 다양한 구조물들에 적용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
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.
본 출원에서 사용된 용어 "상면", "측면", "저면", "전면", "배면" 등의 용어는 절대적인 위치를 지정하는 것이 아니라 구성간의 상대적 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1 및 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 안테나 패키지는 제1 안테나 소자(100), 제2 안테나 소자(200), 제1 안테나 소자(100)와 전기적으로 연결된 제1 회로 기판(150), 제2 안테나 소자(200)와 전기적으로 연결된 제2 회로 기판(250), 및 상기 제1 회로 기판(150) 및 상기 제2 회로 기판(250)과 전기적으로, 독립적으로 연결되는 제3 회로 기판(300)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 소자(100) 및 제2 안테나 소자(200)는 각각 안테나 유전층(90) 상에 배치된 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)을 포함할 수 있다.
안테나 유전층(90)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 접힐 수 있는 유연성을 갖는 투명 수지 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 안테나 유전층(90)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; 실리콘계 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 안테나 유전층(90)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(90)은 유리, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(90)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 전송 선로(114, 214)의 신호 손실이 지나치게 증가하여, 고주파 대역 통신시 신호 감도 및 신호 효율성이 감소할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)은 하나의 안테나 유전층(90) 상면 상에 분리되어 독립적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 예를 들면 후술할 화상 표시 장치 상에 안테나 패턴들(110, 210)이 위치하는 부분과 다른 부분 간의 단차 발생을 방지할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 화상 표시 장치의 표시 특성이 안정적이고 균일하게 구현될 수 있다.
예를 들면, 복수의 제1 안테나 패턴(110)들이 상기 제1 안테나 소자(100)의 열 방향을 따라 어레이(array) 형태로 배열되어 제1 안테나 패턴(110) 열을 형성할 수 있다.
예를 들면, 복수의 제2 안테나 패턴(210)들이 상기 제2 안테나 소자(200)의 열 방향에 수직한 행 방향을 따라 어레이 형태로 배열되어 제2 안테나 패턴(210) 행을 형성할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴(110) 열 및 상기 제2 안테나 패턴(210) 행은 안테나 유전층(90) 상에서 상기 열 방향으로 일부 중첩 또는 이격되어 배치될 수도 있다.
예를 들면, 제2 안테나 패턴(210) 행의 제2 안테나 패턴(210) 중 제1 안테나 패턴(110) 열과 가장 인접한 제2 안테나 패턴(210)이, 제1 안테나 패턴(110) 열의 제1 안테나 패턴(110)들과 안테나 유전층(90) 상에서 열 방향으로 일부 또는 전부 중첩되어 배치될 수 있다. 이 경우, 안테나 패턴들(110, 210)의 배치 효율성이 증대되어 안테나 패키지의 부피가 감소할 수 있다. 이에 따라, 후술할 화상 표시 장치에 안테나 패키지가 차지하는 영역을 감소시켜 화상 표시 장치의 공간 효율성이 증대될 수 있다.
예를 들면, 제2 안테나 패턴(210) 행의 제2 안테나 패턴(210) 중 제1 안테나 패턴(110) 열과 가장 인접한 제2 안테나 패턴(210)이, 제1 안테나 패턴(110) 열의 제1 안테나 패턴(110)들과 안테나 유전층(90) 상에서 열 방향으로 중첩되지 않고, 행 방향으로 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우, 안테나 패턴들(110, 210) 간의 신호 간섭 및 교란이 감소할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴들(110, 210)의 안테나 게인(gain)이 향상될 수 있다.
제1 안테나 소자(100)의 제1 안테나 패턴(110)은 제1 방사 패턴(112) 및 제1 전송 선로(114)를 포함할 수 있다. 제2 안테나 소자(200)의 제2 안테나 패턴(210)은 제2 방사 패턴(212) 및 제2 전송 선로(214)를 포함할 수 있다. 방사 패턴들(112, 212)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 제1 전송 선로(114) 및 제2 전송 선로(214)는 각각 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)의 일변으로부터 연장될 수 있다. 전송 선로들(114, 214)은 방사 패턴들(112, 212)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 방사 패턴들(112, 212)은 고주파 혹은 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 대역에서 신호 송수신을 제공할 수 있다. 비제한적인 예로서, 안테나 패턴들(110, 210)의 공진 주파수는 약 24 내지 29.5GHz, 및/또는 약 37 내지 39GHz일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 안테나 소자(200)은 제1 안테나 소자(100)와 동일한 레벨에 위치할 수 있고, 제2 안테나 패턴(210)은 제1 안테나 패턴(110)의 편파 방향과 수직한 편파 방향을 가질 수 있다.
예를 들면, 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)은 안테나 유전층(90) 상에서 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)의 편파 방향이 수직하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 방사 패턴들(112, 212) 중 어느 하나의 방사 패턴은 수직 방향으로 편파될 수 있고, 나머지 방사 패턴은 수평 방향으로 편파될 수 있다.
예를 들면, 편파 방향이 수직한 두 안테나 패턴(110, 210)이 독립적으로 각각 급전될 수 있다. 이에 따라 신호 간섭 및 신호 손실을 방지하며 이중 편파를 구현할 수 있고, 안테나 패턴의 신호 진폭 및 위상이 불규칙하게 변동하는 페이딩 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 안테나 소자를 공간 분리하여 배치함에 따라, 예를 들면 신호 간섭이 적은 대역의 공진 주파수를 취사 선택하거나, 복수 개의 공진 주파수를 합성하여 송수신할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)은 동일한 면적 및 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 공진 주파수가 동일한 안테나 패턴들(110, 210)을 배치 공간을 분리하여 신호 간섭 및 신호 손실이 방지된 이중 편파를 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(112, 212)은 각각의 방사 패턴 면적을 조절하여 구동 가능한 공진 주파수를 조절할 수 있다.
예를 들면, 제1 안테나 소자(100)의 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 소자(200)의 제2 안테나 패턴(210)은 상이한 면적 및/또는 형상으로 형성될 수 있고, 이에 따라 상이한 공진 주파수를 가질 수 있다. 이 경우, 예를 들면 하나의 안테나 패키지에서 두 종류의 상이한 신호 송수신이 구현될 수 있고, 이에 따라 고주파 혹은 초고주파 및 광대역 신호 송수신이 이중 편파로 구현될 수 있다.
제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)은 각각 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216)를 더 포함할 수 있다. 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216)는 각각 제1 전송 선로(114) 및 제2 전송 선로(214)의 일단부와 연결될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216)는 각각 제1 전송 선로(114) 및 제2 전송 선로(214)와 일체의 부재로 제공되며, 제1 전송 선로(114) 및 제2 전송 선로(214)의 말단부가 각각 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216)로 제공될 수도 있다.
일부 실시예들에 따르면, 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216) 주변에는 각각 제1 그라운드 패드(118) 및 제2 그라운드 패드(218)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 제1 그라운드 패드들(118)이 제1 신호 패드(116)을 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 한 쌍의 제2 그라운드 패드들(218)이 제2 신호 패드(216)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 제1 그라운드 패드(118)는 제1 전송 선로(114) 및 제1 신호 패드(116)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다. 제2 그라운드 패드(218)는 제2 전송 선로(214) 및 제2 신호 패드(216)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다. 따라서, 신호 패드(116, 216)를 통한 방사 신호 송수신시 발생되는 노이즈가 효율적으로 필터링 혹은 감소될 수 있다.
이 경우, 제1 그라운드 패드(118) 및 제2 그라운드 패드(218)는 각각 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)에 대한 그라운드 층으로도 제공될 수 있으며, 방사 패턴들(112, 212)을 통해 수직 방사가 구현될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(112, 212) 하부에 별도의 그라운드 층이 형성될 수도 있고, 상기 안테나 소자가 실장되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 방사 패턴들(112, 212)에 대한 상기 그라운드 층으로 제공될 수도 있다.
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.
일 실시예에 있어서, 예를 들면 상기 디스플레이 패널 아래에 배치된 도전성 물질을 포함하는 각종 구조물들이 상기 그라운드 층으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 금속 플레이트(예를 들면, SUS 플레이트와 같은 스테인리스 스틸 플레이트), 압력 센서, 지문 센서, 전자파 차폐층, 방열 시트, 디지타이저(digitizer) 등이 제2 전극층으로 제공될 수 있다.
상기 안테나 패턴들(110, 210)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), 주석(Sn), 칼슘(Ca) 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
예를 들면, 안테나 패턴들(110, 210)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 안테나 패턴들(110, 210)은 저저항 및 미세 선폭 패터닝을 고려하여 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴들(110, 210)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴들(110, 210)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 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(112, 212) 및 전송 선로들(114, 214)은 투과율 향상을 위해 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 방사 패턴(112)과 제1 전송 선로(114) 주변 및 제2 방사 패턴(212)과 제2 전송 선로(214) 주변에는 더미 메쉬 전극(미도시)이 형성될 수도 있다.
신호 패드들(116, 216) 및 그라운드 패드들(118, 218)은 급전 저항 감소, 노이즈 흡수 효율 및 수평 방사 특성 향상 등을 고려하여 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 속이 찬(solid) 패턴일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(112, 212)은 메쉬-패턴 구조를 가지며, 전송 선로들(114, 214), 신호 패드들(116, 216) 및 그라운드 패드들(118, 218)은 속이 찬(solid) 금속 패턴으로 형성될 수 있다.
이 경우, 방사 패턴들(112, 212)이 화상 표시 장치의 표시 영역 내에 배치되고, 전송 선로들(114, 214), 신호 패드들(116, 216) 및 그라운드 패드들(118, 218)은 화상 표시 장치의 비표시 영역 또는 베젤 영역 내에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150)은 제1 코어층(160) 및 제1 코어층(160)의 표면들 상에 형성된 제1 신호 배선들(170)을 포함할 수 있다. 제2 회로 기판(250)은 제2 코어층(260) 및 제2 코어층(260)의 표면들 상에 형성된 제2 신호 배선들(270)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Base, FPCB)일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(90)이 제1 회로 기판(150)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 회로 기판(150) (예를 들면, 제1 회로 기판(150)의 제1 코어층(160))은 안테나 유전층(90)과 실질적으로 일체의 부재로서 제공될 수 있다. 또한, 후술하는 제1 신호 배선(170)은 제1 전송 선로(114)와 직접 연결되며 제1 신호 패드(116) 및 제1 그라운드 패드(118)는 생략될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(90)이 제2 회로 기판(250)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 회로 기판(250) (예를 들면, 제1 회로 기판(250)의 제2 코어층(260))은 안테나 유전층(90)과 실질적으로 일체의 부재로서 제공될 수 있다. 또한, 후술하는 제2 신호 배선(270)은 제2 전송 선로(214)와 직접 연결되며 제2 신호 패드(216) 및 제2 그라운드 패드(218)는 생략될 수도 있다.
제1 코어층(160) 및 제2 코어층(260)은 예를 들면, 폴리이미드 수지, MPI(Modified Polyimide), 에폭시 수지, 폴리 에스테르, 시클로 올레핀 폴리머(COP), 액정 폴리머(LCP) 등과 같은 유연성 수지를 포함할 수 있다. 제1 코어층(160) 및 제2 코어층(260)은 각각 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)에 포함되는 내부 절연층을 포함할 수 있다.
제1 및 제 2 신호 배선들(170, 270)은 예를 들면, 급전 선로로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 신호 배선(170) 및 제2 신호 배선(270)은 각각 제1 코어층(160) 및 제2 코어층(260)의 일 면(예를 들면, 안테나 패턴(110, 210)과 마주보는 표면) 상에 배열될 수 있다.
예를 들면, 제1 회로 기판(150)은 제1 코어층(160)의 상기 일 면 상에 형성되며, 상기 제1 신호 배선들(170)을 덮는 제1 커버레이 필름을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 회로 기판(250)은 제2 코어층(260)의 상기 일 면 상에 형성되며, 상기 제2 신호 배선들(270)을 덮는 제2 커버레이 필름을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 코어층(160) 및 제1 신호 배선들(170)의 연장 방향은 제2 코어층(260) 및 제2 신호 배선들(270)의 연장 방향과 수직하게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 신호 배선들(170)에 의해 급전되는 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 신호 배선들(270)에 의해 급전되는 제2 안테나 패턴(210)의 편파 방향이 서로 수직하게 형성될 수 있다. 이에 따라 신호 간섭 및 신호 손실을 방지하며 이중 편파를 구현할 수 있고, 안테나 패턴의 신호 진폭 및 위상이 불규칙하게 변동하는 페이딩 현상을 감소시킬 수 있다.
제1 신호 배선들(170) 및 제2 신호 배선들(270)은 각각 제1 안테나 패턴(110)의 제1 신호 패드(116) 및 제2 안테나 패턴(210)의 제2 신호 패드(216)와 연결 또는 본딩될 수 있다. 예를 들면, 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)의 상기 제1 커버레이 필름 및 제2 커버레이 필름을 일부 제거하여 제1 신호 배선들(170) 및 제2 신호 배선들(270)의 일단부를 노출시킬 수 있다. 노출된 제1 신호 배선들(170) 및 제2 신호 배선들(270)의 상기 일단부를 각각 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216) 상에 접합시킬 수 있다.
예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 접합 구조물을 각각 제1 신호 패드들(116) 및 제2 신호 패드들(216) 상에 부착시킨 후, 제1 안테나 신호 배선들(170) 및 제2 안테나 신호 배선들(270)의 상기 일단부들이 위치한 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)의 본딩 영역(BR)을 상기 도전성 접합 구조물 상에 각각 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)의 본딩 영역(BR)을 각각 제1 안테나 소자(100) 및 제2 안테나 소자(200)에 부착시킬 수 있으며, 제1 신호 배선들(170) 및 제2 신호 배선들(270)을 각각 제1 신호 패드(116) 및 제2 신호 패드(216)에 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 신호 배선들(170)은 각각 독립적으로 제1 안테나 패턴(110)의 제1 신호 패드(116) 각각과 연결 또는 본딩될 수 있다. 제2 신호 배선들(270)은 각각 독립적으로 제2 안테나 패턴(210)의 제2 신호 패드(216) 각각과 연결 또는 본딩될 수 있다. 이 경우, 안테나 구동 IC 칩(310)으로부터 각각 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)으로 독립적으로 급전 및 제어 신호가 공급될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 신호 배선(170)을 통해 소정의 개수의 제1 안테나 패턴들(110)이 커플링될 수 있고, 제2 신호 배선(270)을 통해 소정의 개수의 제2 안테나 패턴들(210)이 커플링될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)은 안테나 유전층(90)과 일체화될 수 있다. 예를 들면, 제1 코어층(160) 및 제2 코어층(260)은 안테나 유전층(90)과 실질적으로 동일한 부재로, 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 별도의 본딩 또는 접착 등의 가열, 가압 공정이 불필요해져 가열, 가압 공정에서 초래될 수 있는 안테나 소자들(100, 200)에서의 신호 손실 및 기계적 손상을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150) 또는 제1 코어층(160)은 서로 다른 폭을 갖는 제1 부분(163) 및 제2 부분(165)을 포함할 수 있으며, 제2 부분(165)은 제1 부분(163) 보다 감소된 폭을 가질 수 있다. 제2 회로 기판(250) 또는 제2 코어층(260)은 서로 다른 폭을 갖는 제3 부분(263) 및 제4 부분(265)을 포함할 수 있으며, 제4 부분(265)은 제3 부분(263) 보다 감소된 폭을 가질 수 있다.
제1 부분(163) 및 제3 부분(263)은 예를 들면, 각각 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)의 메인 기재부로 제공될 수 있다. 제1 부분(163) 및 제3 부분(263)의 일단부는 각각 본딩 영역(BR)을 포함한다. 예를 들면, 제1 신호 배선들(170)은 본딩 영역(BR)으로부터 제1 부분(163) 상에서 제2 부분(165)을 향해 연장할 수 있다. 예를 들면, 제2 신호 배선들(270)은 본딩 영역(BR)으로부터 제3 부분(263) 상에서 제4 부분(265)을 향해 연장할 수 있다.
제1 신호 배선들(170)은 제1 부분(163) 상에서 점선 원으로 표시된 바와 같이 꺾임부를 포함할 수 있고, 제2 신호 배선들(270)은 제3 부분(263) 상에서 꺾임부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 폭이 좁은 제2 부분(165) 상에서 제1 신호 배선들(170)은 제1 부분(163)에서보다 작은 간격 또는 높은 배선 밀도를 가지고 연장할 수 있고, 상대적으로 폭이 좁은 제4 부분(265) 상에서 제2 신호 배선들(270)은 제3 부분(263)에서보다 작은 간격 또는 높은 배선 밀도를 가지고 연장할 수 있다.
상술한 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)은 제3 회로 기판(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 소자(100)의 상기 제2 부분(165) 및 제2 안테나 소자(200)의 제4 부분(265)은 커넥터 연결부로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제2 부분(165) 및 제4 부분(265)은 각각 화상 표시 장치의 배면부 측으로 벤딩되어 제3 회로 기판(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 폭이 감소된 제2 부분(165) 및 제4 부분(265)을 활용하여 용이하게 제1 신호 배선들(170) 및 제2 신호 배선들(270)의 회로 연결을 구현할 수 있다.
또한, 폭이 큰 제1 부분(163)을 통해 제1 회로 기판(150) 및 제1 안테나 소자(100)의 본딩 안정성을 향상시킬 수 있고, 폭이 큰 제3 부분(263)을 통해 제2 회로 기판(250) 및 제2 안테나 소자(200)의 본딩 안정성을 향상시킬 수 있다. 안테나 소자들(100, 200)의 안테나 패턴들(110, 210)이 어레이 형태로 배열되는 경우, 제1 부분(163) 및 제3 부분(263)을 통해 충분한 신호 배선들(170, 270)의 분포 공간이 제공될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 회로 기판(150) 및 제3 회로 기판(300)은 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 회로 기판(250) 및 제3 회로 기판(300)은 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180) 및 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)는 보드-투-보드(Board to Board, B2B) 커넥터로 제공되며, 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180)는 제1 커넥터(183) 및 제3 커넥터(185)를 포함할 수 있고, 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)는 제2 커넥터(283) 및 제4 커넥터(285)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180)는 제1 회로 기판(150)의 제2 부분(165) 상에 제1 신호 배선들(170)의 말단부들과 전기적으로 연결되도록 표면 실장 기술(SMT)을 통해 실장될 수 있다. 예를 들면, 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)는 제2 회로 기판(250)의 제4 부분(265) 상에 제2 신호 배선들(270)의 말단부들과 전기적으로 연결되도록 표면 실장 기술(SMT)을 통해 실장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제3 회로 기판(300)은 화상 표시 장치의 메인 보드일 수 있으며, 리지드(Rigid) 인쇄회로기판일 수 있다. 예를 들면, 제3 회로 기판(300)은 유리 섬유와 같은 프리프레그(prepreg)와 같이 무기 물질이 함침된 수지(예를 들면, 에폭시 수지)층을 베이스 절연층으로 포함할 수 있고, 상기 베이스 절연층 표면 및 내부에 분포하는 회로 배선들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제3 회로 기판(300) 상에는 적어도 하나의 안테나 구동 IC 칩(310)이 실장될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 회로 기판(300) 상에는 안테나 구동 IC 칩(310)이 한 개 실장될 수 있다. 이 경우, 하나의 안테나 구동 IC 칩(310)에 복수 개의 안테나 패턴(110, 210)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 편파 방향이 상이한 안테나 패턴들(110, 210)을 하나의 안테나 구동 IC 칩(310)으로부터 급전, 구동할 수 있고, 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 이중 편파를 신호 손실 및 신호 간섭을 방지하며 안정적으로 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 구동 IC 칩(310)은 제3 회로 기판(300) 상에 분리되어 배치되며, 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 커넥터(185)는 제3 회로 기판(300)에 포함된 제1 연결 배선(313)을 통해 안테나 구동 IC 칩(310)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제4 커넥터(285)는 제3 회로 기판(300)에 포함된 제2 연결 배선(315)을 통해 안테나 구동 IC 칩(310)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 연결 배선(313) 및 상기 제2 연결 배선(315)은 평면 방향에서 서로 수직한 방향으로 연장할 수 있다. 이에 따라, 신호 간섭이 방지된 이중 편파를 구현하면서도 안테나 패키지 및 후술할 디스플레이 장치의 공간 효율성을 증가시킬 수 있다.
도 2에 화살표로 표시된 바와 같이, 제1 회로 기판(150) 상에 실장된 제1 커넥터(183) 및 제3 회로 기판(300) 상에 실장된 제3 커넥터(185)가 서로 결합될 수 있고, 제2 회로 기판(250) 상에 실장된 제2 커넥터(283) 및 제3 회로 기판(300) 상에 실장된 제4 커넥터(285)가 서로 결합될 수 있다. 예를 들면, 제1 커넥터(183) 및 제2 커넥터(283)는 플러그(plug) 커넥터로 제공되며, 제3 커넥터(185) 및 제4 커넥터(285)는 리셉터클(receptacle) 커넥터로 제공될 수 있다.
이에 따라, 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180)를 통해 제1 회로 기판(150)과 제3 회로 기판(300)의 연결이 구현될 수 있고, 안테나 구동 IC 칩(310)과 제1 안테나 패턴(110)의 전기적 연결이 구현될 수 있다. 또한, 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)를 통해 제2 회로 기판(250)과 제3 회로 기판(300)의 연결이 구현될 수 있고, 안테나 구동 IC 칩(310)과 제2 안테나 패턴(210)의 전기적 연결이 구현될 수 있다.
따라서, 하나의 안테나 구동 IC 칩(310)으로부터 각각 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)으로의 급전/제어 신호(예를 들면, 위상, 빔 틸팅 신호 등)가 독립적으로 구분되어 인가될 수 있다.
또한, 제1 회로 기판(150), 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180), 및 제3 회로 기판(300)이 전기적으로 연결되는 중개 구조물이 형성될 수 있고, 제2 회로 기판(250), 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280), 및 제3 회로 기판(300)이 전기적으로 연결되는 중개 구조물이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 바와 같이, 커넥터(180, 280)를 이용하여, 제1 및 제2 회로 기판(150, 250)과 제3 회로 기판(300)을 서로 전기적으로 결합시킬 수 있다. 따라서, 추가적인 접합 공정, 본딩 공정 등과 같은 가열, 가압 공정 없이도 커넥터(180, 280)를 이용하여 용이하게 제1 및 제2 회로 기판(150, 250)과 제3 회로 기판(300)을 서로 결합시킬 수 있다.
그러므로, 상기 가열, 가압 공정에서 초래되는 기판 열 손상에 따른 유전 손실, 배선 손상에 따른 저항 증가 등을 억제하며 안테나 패턴들(110, 210)에서의 신호 손실을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150)과 제3 회로 기판(300)의 연결 및 제2 회로 기판(250)과 제3 회로 기판(300)의 연결은 접합 공정, 본딩 공정 등과 같은 가열, 가압 공정을 통해 구현될 수도 있다.
이 경우, 예를 들면 제3 회로 기판(300) 상에 배치된 제1 연결 배선(313)을 통해 안테나 구동 IC 칩(310) 및 제1 신호 배선들(170)이 전기적으로 연결되어, 제1 안테나 소자(100)의 급전 및 구동 제어가 수행될 수 있다. 또한, 예를 들면 제3 회로 기판(300) 상에 배치된 제2 연결 배선(315)을 통해 안테나 구동 IC 칩(310) 및 제2 신호 배선들(270)이 전기적으로 연결되어, 제2 안테나 소자(200)의 급전 및 구동 제어가 수행될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 회로 기판(300) 상에는 안테나 구동 IC 칩들(310)에 추가하여 회로 소자(320) 및 제어 소자(330)가 실장될 수도 있다. 회로 소자(320)는 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)와 같은 커패시터, 인덕터, 레지스터 등을 포함할 수 있다. 제어 소자(330)는 예를 들면, 터치 센서 구동 IC 칩, AP(application processor) 칩 등을 포함할 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지의 이중 편파를 나타내는 개략적인 모식도이다.
구체적으로, 도 3은 서로 수직한 편파 방향을 갖도록 배치된 두 안테나 소자의 이중 편파 모식도일 수 있다. 편파 방향이란 예를 들면, 전파 진행 시 진동 방향을 의미할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 안테나 소자(100) 및 제2 안테나 소자(200)는 도 3의 두 안테나 소자와 유사하게 배치될 수 있고, 이 경우 이중 편파가 구현될 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 일부 실시예들에 따르는 제1 안테나 소자(100) 및 제2 안테나 소자(200)는 후술하는 화상 표시 장치의 디스플레이 패널(405)의 상면 상에 배치될 수 있다. 도 3에서 제2 안테나 소자(200), 제2 회로 기판(250) 및 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280) 등은 설명의 편의를 위하여 생략되었다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 안테나 소자(100)의 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 소자(200)의 제2 안테나 패턴(210)은 디스플레이 패널(405)의 상면 상에 분리되어 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 소자(100)와 전기적으로 연결된 제1 회로 기판(150) 및 제2 안테나 소자(200)와 전기적으로 연결된 제2 회로 기판(250)은 각각 디스플레이 패널(405)의 상면으로부터 측면 및 저면을 따라 굴곡되어 연장할 수 있다.
이 경우, 일부 실시예들에 있어서 제1 회로 기판(150)의 상대적으로 폭이 좁은 제2 부분(165)을 벤딩시켜 제1 커넥터(183)를 제3 회로 기판(300) 상에 실장된 제3 커넥터(185)에 체결시킬 수 있고, 제2 회로 기판(250)의 상대적으로 폭이 좁은 제4 부분(265)을 벤딩시켜 제2 커넥터(283)를 제3 회로 기판(300) 상에 실장된 제4 커넥터(285)에 체결시킬 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(405)의 아래에 배치된 제3 회로 기판(300)과 제1 회로 기판(150) 및 제2 회로 기판(250)의 전기적 연결을 용이하게 구현할 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 화상 표시 장치(400)는 예를 들면, 스마트 폰 형태로 구현될 수 있으며, 도 4는 화상 표시 장치(400)의 전면부 또는 윈도우 면을 도시하고 있다. 화상 표시 장치(400)의 전면부는 표시 영역(410) 및 주변 영역(420)을 포함할 수 있다. 주변 영역(420)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
도 6 및 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상술한 안테나 패키지에 포함된 제1 안테나 소자(100) 및 제2 안테나 소자(200)는 화상 표시 장치(400)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 디스플레이 패널(405) 상면 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)은 표시 영역(410)과 적어도 부분적으로 중첩될 수도 있다.
이 경우, 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)은 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있으며, 제1 방사 패턴(112) 및 제2 방사 패턴(212)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)에 포함된 신호 패드(116, 216) 및 그라운드 패드(118, 218)는 속이 찬 금속 패턴으로 형성되며, 이미지 품질 저하 방지를 위해 주변 영역(420)에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150)은 예를 들면, 제2 부분(165)을 통해 굴곡되어 화상 표시 장치(400)의 배면부에 배치되며 안테나 구동 IC 칩(310)이 실장된 제3 회로 기판(300)(예를 들면, 메인 보드)을 향해 연장할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 회로 기판(250)은 예를 들면, 화상 표시 장치(400)의 측면부로부터 제4 부분(265)을 통해 굴곡되거나, 화상 표시 장치(400)의 배면부로부터 연장되며, 화상 표시 장치(400)의 배면부에 배치되며 안테나 구동 IC 칩(310)이 실장된 제3 회로 기판(300)(예를 들면, 메인 보드)을 향해 연장할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 회로 기판(150) 및 제3 회로 기판(300)은 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터(180)를 통해 상호 연결되어 안테나 구동 IC 칩(310)을 통한 제1 안테나 소자(100)로의 급전 및 안테나 구동 제어가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 회로 기판(250) 및 제3 회로 기판(300)은 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터(280)를 통해 상호 연결되어 안테나 구동 IC 칩(310)을 통한 제2 안테나 소자(200)로의 급전 및 안테나 구동 제어가 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 안테나 패턴(110) 및 제2 안테나 패턴(210)은 화상 표시 장치(400)의 디스플레이 패널(405) 상면의 코너부들 중 어느 하나의 코너부를 사이에 두고 인접하여 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 안테나 패턴(110)은 상기 코너부에 인접한 디스플레이 패널(405)의 길이 방향 모서리를 따라 배치되고, 상기 제2 안테나 패턴(210)은 상기 코너부에 인접한 디스플레이 패널(405)의 너비 방향 모서리를 따라 배치될 수 있다.
이에 따라, 방사 패턴들(112, 212)이 서로 수직한 편파 방향을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 회로 기판(150, 250) 및 신호 배선들(170, 270)의 총 길이를 감소시켜 신호 손실을 억제하여 안테나 소자의 신호 효율을 증진시킬 수 있다. 더하여, 화상 표시 장치(400) 내의 안테나 소자(100, 200)가 차지하는 영역을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 화상 표시 장치(400)의 공간 효율이 증대될 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나의 안테나 패키지의 두 개의 안테나 소자가 공간을 분리하여 서로 수직한 편파 방향을 갖도록 배치될 수 있고, 이에 따라, 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 이중 편파 및 다축 방사를 구현하면서도 신호 간섭 및 신호 손실을 최소화하는 안테나 패키지를 구현할 수 있다.
90: 안테나 유전층
100: 제1 안테나 소자
110: 제1 안테나 패턴 112: 제1 방사 패턴
114: 제1 전송 선로 116: 제1 신호 패드
118: 제1 그라운드 패드 150: 제1 회로 기판
160: 제1 코어층 170: 제1 신호 배선
180: 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터
200: 제2 안테나 소자 210: 제2 안테나 패턴
212: 제2 방사 패턴 214: 제2 전송 선로
216: 제2 신호 패드 218: 제2 그라운드 패드
250: 제2 회로 기판 260: 제2 코어층
270: 제2 신호 배선 280: 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터
300: 제3 회로 기판 310: 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩
313: 제1 연결 배선 315: 제2 연결 배선
320: 회로 소자 330: 제어 소자
400: 화상 표시 장치
110: 제1 안테나 패턴 112: 제1 방사 패턴
114: 제1 전송 선로 116: 제1 신호 패드
118: 제1 그라운드 패드 150: 제1 회로 기판
160: 제1 코어층 170: 제1 신호 배선
180: 제1-제3 회로 기판 연결 커넥터
200: 제2 안테나 소자 210: 제2 안테나 패턴
212: 제2 방사 패턴 214: 제2 전송 선로
216: 제2 신호 패드 218: 제2 그라운드 패드
250: 제2 회로 기판 260: 제2 코어층
270: 제2 신호 배선 280: 제2-제3 회로 기판 연결 커넥터
300: 제3 회로 기판 310: 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩
313: 제1 연결 배선 315: 제2 연결 배선
320: 회로 소자 330: 제어 소자
400: 화상 표시 장치
Claims (17)
- 제1 방사 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 포함하는 제1 안테나 소자;
상기 제1 방사 패턴과 편파 방향이 수직한 제2 방사 패턴을 포함하는 제2 안테나 패턴을 포함하는 제2 안테나 소자;
상기 제1 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제1 회로 기판;
상기 제2 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제2 회로 기판; 및
상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판과 전기적으로, 독립적으로 연결된 적어도 하나의 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩이 실장된 제3 회로 기판을 포함하는, 안테나 패키지. - 청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 소자 및 상기 제2 안테나 소자는 동일한 레벨에 위치하는, 안테나 패키지.
- 청구항 2에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 열 방향으로 배열되는 복수의 상기 제1 안테나 패턴들을 포함하고,
상기 제2 안테나 패턴은 상기 열 방향에 평면 방향에서 수직한 행 방향으로 배열되는 복수의 상기 제2 안테나 패턴들을 포함하는, 안테나 패키지. - 청구항 3에 있어서, 상기 제3 회로 기판 상에 하나의 상기 안테나 구동 IC 칩이 배치된, 안테나 패키지.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제3 회로 기판은 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 배선 및 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 배선을 포함하는, 안테나 패키지.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제1 연결 배선 및 상기 제2 연결 배선은 평면 방향에서 서로 수직한 방향으로 연장하는, 안테나 패키지.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제1 회로 기판 상에 배치되어 상기 제1 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제1 커넥터; 및
상기 제2 회로 기판 상에 배치되어 상기 제2 안테나 패턴과 전기적으로 연결된 제2 커넥터를 더 포함하는, 안테나 패키지. - 청구항 7에 있어서,
상기 제3 회로 기판 상에 배치되며 상기 제1 커넥터와 결합되어 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 서로 전기적으로 연결시키는 제3 커넥터; 및
상기 제3 회로 기판 상에 배치되며 상기 제2 커넥터와 결합되어 상기 제2 안테나 패턴 및 상기 안테나 구동 IC 칩을 서로 전기적으로 연결시키는 제4 커넥터를 더 포함하는, 안테나 패키지. - 청구항 1에 있어서, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Base, FPCB)이며, 상기 제3 회로 기판은 리지드(rigid) 인쇄 회로 기판인, 안테나 패키지.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 하나의 안테나 유전층 상에 독립적으로 분리되어 배치된, 안테나 패키지.
- 청구항 10에 있어서, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 상기 안테나 유전층과 일체화된, 안테나 패키지.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제3 회로 기판 상에 실장된 회로 소자 또는 제어 소자를 더 포함하는, 안테나 패키지.
- 디스플레이 패널; 및
상기 디스플레이 패널과 결합된 청구항 1의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치. - 청구항 13에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 상기 디스플레이 패널의 상면 상에 독립적으로 분리되어 배치된, 화상 표시 장치.
- 청구항 14에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 상기 디스플레이 패널의 상기 상면의 코너부들 중 어느 하나의 코너부를 사이에 두고 인접하여 배치된, 화상 표시 장치.
- 청구항 15에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은 상기 코너부에 인접한 상기 디스플레이 패널의 길이 방향 모서리를 따라 배치되고, 상기 제2 안테나 패턴은 상기 코너부에 인접한 상기 디스플레이 패널의 너비 방향 모서리를 따라 배치되는, 화상 표시 장치.
- 청구항 13에 있어서, 상기 제3 회로 기판은 상기 디스플레이 패널 아래에 배치되며,
상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판은 각각 상기 디스플레이 패널의 상기 상면으로부터 측면 및 저면을 따라 굴곡되어 연장하여 상기 제3 회로 기판과 전기적으로 연결된, 화상 표시 장치.
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