KR20220086999A - 안테나 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 지지층, 지지층의 제1 면의 주변부 상에 배치된 차광 패턴, 지지층의 제1 면 상에서 차광 패턴과 동일 레벨에 배치된 방사 패턴, 및 차광 패턴 상에 배치되어 방사 패턴과 전기적으로 연결된 신호 패드를 포함한다. 안테나 구조체의 공간 효율성을 개선하고 화상 표시 장치의 두께가 감소하여 굴곡 특성이 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 구조체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 패턴 및 차광 패턴을 포함하는 안테나 구조체 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, 굴곡 가능한 플렉시블 디스플레이를 적용한 화상 표시 장치가 보급되면서 플렉시블 디스플레이에 삽입하기 적합한 안테나에 대한 수요가 증가하고 있다.
그러나, 안테나 삽입을 위해 추가적인 막 또는 구조를 형성하는 경우 플렉시블 디스플레이의 전체 두께가 증가되거나, 플렉시블 디스플레이의 폴딩(folding)을 위한 적층 조건이 변경될 수 있다. 이에 따라, 플렉시블 디스플레이가 적용된 화상 표시 장치의 두께가 증가되거나 구성이 변경되어 패널 굴곡 시 파손 위험성이 증가될 수 있다.
따라서, 안테나의 충분한 방사 특성, 게인 특성을 확보하면서도 제한된 공간 안에 안테나를 실장하기 위한 설계가 필요하다.
예를 들면, 한국공개특허 제2013-0113222호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 제한된 안테나 실장 공간 안에서 충분한 방사 특성을 구현하기 위한 설계에 대해서는 고려하고 있지 않다.
본 발명의 일 과제는 향상된 공간 효율성 및 신뢰성을 갖는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 공간 효율성 및 신뢰성을 갖는 안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 지지층, 상기 지지층의 상기 제1 면의 주변부 상에 배치된 차광 패턴, 상기 지지층의 상기 제1 면 상에서 상기 차광 패턴과 동일 레벨에 배치된 방사 패턴, 및 상기 차광 패턴 상에 배치되어 상기 방사 패턴과 전기적으로 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 구조체.
2. 위 1에 있어서, 상기 신호 패드는 상기 차광 패턴의 상면과 접촉하며, 상기 방사 패턴은 상기 지지층의 상기 제1 면과 접촉하는, 안테나 구조체.
3. 위 1에 있어서, 상기 신호 패드의 상면 및 상기 방사 패턴의 상면 사이에 단차가 형성된, 안테나 구조체.
4. 위 3에 있어서, 상기 신호 패드 및 상기 방사 패턴을 전기적으로 연결시키는 전송 선로를 더 포함하는, 안테나 구조체.
5. 위 4에 있어서, 상기 전송 선로는 상기 차광 패턴의 측벽 및 상기 지지층의 상기 제1 면을 따라 꺾인, 안테나 구조체.
6. 위 1에 있어서, 상기 지지층의 상기 제1 면 상에 형성되어 상기 방사 패턴을 덮고, 상기 신호 패드의 상면을 적어도 부분적으로 노출시키는 패시베이션 층을 더 포함하는, 안테나 구조체.
7. 위 1에 있어서, 상기 방사 패턴은 메쉬 구조를 포함하며, 상기 신호 패드는 속이 찬 금속 패턴을 포함하는, 안테나 구조체.
8. 위 1에 있어서, 상기 지지층의 상기 제2 면 상에 형성된 투명 필름을 더 포함하는, 안테나 구조체.
9. 위 1에 있어서, 상기 지지층은 상기 제1 면을 포함하는 제1 중간층 및 상기 제2 면을 포함하는 제2 중간층을 포함하고, 상기 제1 중간층 및 상기 제2 중간층은 서로 다른 유전 물질을 포함하는, 안테나 구조체.
10. 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치된 청구항 1에 따른 안테나 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.
11. 위 10에 있어서, 상기 표시 패널 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
12. 위 10에 있어서, 상기 안테나 구조체 상에 배치된 커버 윈도우를 더 포함하고, 상기 안테나 구조체의 상기 지지층의 상기 제2 면이 상기 커버 윈도우를 향해 배치되는, 화상 표시 장치.
13. 위 12에 있어서, 상기 안테나 구조체 및 상기 표시 패널 사이에 배치된 제1 점접착층을 더 포함하고, 상기 안테나 구조체의 상기 차광 패턴 및 상기 제1 점접착층 사이에 배치되어 상기 신호 패드와 본딩되는 회로 기판을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
14. 위 13에 있어서, 상기 안테나 구조체의 상기 투명 필름 및 상기 커버 윈도우 사이에 배치된 제2 점접착층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
15. 위 14에 있어서, 상기 제1 점접착층의 두께는 50 내지 500㎛이고, 상기 제2 점접착층의 두께는 20 내지 200㎛인, 화상 표시 장치.
16. 위 13에 있어서, 상기 제1 점접착층 및 상기 표시 패널 사이에 배치된 광학층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 안테나 구조체에는 지지층, 지지층 상에 배치된 차광 필름, 및 차광 필름과 동일 층에 형성된 방사 패턴 및 차광 필름 상에 형성된 신호 패드를 포함하는 안테나 패턴이 포함될 수 있다. 이 경우, 안테나 구조체에 별도의 안테나 기재층이 삽입되지 않고 화상 표시 장치의 차광 패턴과 동일 레벨에 안테나 패턴이 포함될 수 있다.
따라서, 안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치의 총 두께가 증가하지 않을 수 있고, 화상 표시 장치의 원활한 폴딩을 위한 중립면이 유지될 수 있다. 이에 따라, 안테나 방사 성능을 유지하면서도, 플렉시블 특성이 개선되고 내구도가 향상되어 고 신뢰성을 갖는 안테나 포함 화상 표시 장치를 구현할 수 있다.
상기 안테나 구조체와 화상 표시 장치의 표시 패널 사이에 제1 점접착층이 배치될수 있다. 제1 점접착층은 소정의 두께 범위를 가질 수 있다. 이에 따라, 그라운드 층 및/또는 표시 패널의 도전성 부재에 의해 안테나 패턴에서 방사되는 신호가 과도하게 흡수되는 것을 방지할 수 있고, 회로 기판이 안정적으로 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 화상 표시 장치에 포함된 표시 패널 아래에 그라운드 층이 배치될 수 있다. 이 경우, 표시 패널의 도전성 부재 및 그라운드 층이 함께 안테나 패턴의 그라운드로 제공될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴의 수직 방사 특성이 고 효율성 및 고 신뢰성으로 구현될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패턴의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패턴의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 차광 패턴 및 안테나 패턴의 배치 구조를 포함하는 안테나 구조체를 제공한다. 또한, 상기 안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치를 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.
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", "저면", "전면", "배면", "위", "아래" 등의 용어는 절대적인 위치를 지정하는 것이 아니라 구성간의 상대적 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 안테나 구조체는 서로 대향하는 제1 면(100a) 및 제2 면(100b)를 포함하는 지지층(100), 지지층(100)의 제1 면(100a)의 주변부 상에 배치된 차광 패턴(110) 및 차광 패턴(110)에 인접하여 배치된 안테나 패턴(120)을 포함할 수 있다.
지지층(100)은 예를 들면, 후술할 투명 필름(140)의 보호층 및/또는 안테나 패턴(120)의 기재층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 별도의 안테나 패턴(120)용 기재가 삽입되지 않을 수 있다. 이에 따라, 안테나 구조체의 두께 및/또는 부피가 감소할 수 있다. 따라서, 안테나 구조체의 공간 효율성이 증가하고 플렉시블 특성, 내구도 및 구동 신뢰성이 향상될 수 있다.
지지층(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 또는 아크릴우레탄계 수지; 실리콘 계 수지 등을 포함하는 투명 수지 필름을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
지지층(100)은 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착성 물질을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 지지층(100)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 지지층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 지지층(100)은 제1 면(100a)을 포함하는 제1 중간층(102) 및 제2 면(100b)을 포함하는 제2 중간층(104)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 중간층(102)은 안테나 구조체 적층 과정에서 외부 충격으로부터 안테나 패턴(120) 및 차광 패턴(110)을 보호할 수 있는 보호층으로 제공될 수 있다. 제1 중간층(102)은 보호층으로 기능할 수 있는 물질 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들면 상술한 유기 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2 중간층(104)은 안테나 구조체 적층 과정에서 지지층(100)의 제2 면(100a) 상에 캐리어 기재를 부착하는 분리 점착층으로 제공될 수 있다. 상기 캐리어 기재를 박리한 후 지지층(100)의 제2 면(100b) 상에 예를 들면, 투명 필름(140)이 부착될 수 있다. 제2 중간층(104)은 상기 부착/박리가 용이한 물질 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들면 상술한 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 중간층(102) 및 제2 중간층(104)은 상술한 필요에 따라 서로 다른 유전 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 지지층(100)이 보호층 및 분리 점착층으로 동시에 기능할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 지지층(100)의 두께의 합은 5㎛ 이하일 수 있다. 이 경우, 상대적으로 얇은 두께의 기재 상에 안테나 패턴(120)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 별도의 안테나 기재층을 삽입하는 경우에 비해 안테나 구조체의 두께를 감소시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 차광 패턴(110)은 지지층(100)의 제1 면(100a)의 주변부(예를 들면, 테두리부) 상에 배치될 수 있다.
예를 들면, 지지층(100)은 후술할 화상 표시 장치의 표시 영역 상에 위치하는 중심부 및 화상 표시 장치의 비표시 영역 상에 위치하는 주변부를 포함할 수 있다. 차광 패턴(110)은 지지층(100)의 제1 면(100a)의 상기 주변부 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 차광 패턴(110)에 의해 비표시 영역에 존재하는 불투명한 도전 배선 패턴 및 각종 회로들이 사용자에게 시인되지 않도록 은폐될 수 있다.
예를 들면, 차광 패턴(110)은 블랙 매트릭스(black matrix)로 사용될 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(110)은 착색 안료를 포함하는 불투명한 수지를 포함할 수 있다. 상기 착색 안료로는 예를 들면, 카본 블랙, 은-주석 함유 합금의 혼합 안료 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
예를 들면, 차광 패턴(110)의 일 면 상에는 임의의 패턴, 무늬 등이 포함될 수 있다. 예를 들면, 차광 패턴(110)의 표면 중 화상 표시 장치의 시인측에 배치된 일 면 상에 임의의 패턴, 무늬 등이 포함될 수 있다. 이에 따라, 필요에 따라 적절한 패턴, 무늬 등을 형성하여 안테나 구조체 또는 화상 표시 장치의 심미감을 개선할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 안테나 패턴(120)은 지지층(100)의 제1 면(100a) 상에서 차광 패턴(110)과 동일 레벨에 배치된 방사 패턴(122) 및, 차광 패턴(110) 상에 배치되어 방사 패턴(122)과 전기적으로 연결된 신호 패드(126)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 후술할 화상 표시 장치의 사용자의 시인 측에서 신호 패드(126)의 시인성이 감소될 수 있어 이미지 품질 열화를 방지할 수 있다.
예를 들면, 안테나 패턴(120)의 신호 패드(126)는 차광 패턴(110)의 상면과 접촉하며, 방사 패턴(122)은 지지층(100)의 제1 면(100a)과 접촉할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 차광 패턴(110)이 신호 패드(126)의 아래에 배치되어 신호 패드(126)의 상면 및 방사 패턴(122)의 상면 사이에 단차(D)가 형성될 수 있다. 이 경우, 신호 패드(126)에 회로 기판(150)이 본딩될 때 압력을 일부 완충하여 본딩 시 발생할 수 있는 크랙(crack) 발생을 억제할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(120)은 신호 패드(126) 및 방사 패턴(122)을 전기적으로 연결시키는 전송 선로(124)를 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 전송 선로(124)는 차광 패턴(110)의 측벽 및 지지층(100)의 제1 면(100a)을 따라 꺾여 신호 패드(126) 및 방사 패턴(122)을 연결할 수 있다. 이에 따라, 신호 패드(126)의 상면 및 방사 패턴(122)의 상면 간의 단차(D)가 구현되면서도 신호 패드(126) 및 방사 패턴(122)이 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 구조체는 지지층(100)의 제1 면(100a) 상에 형성되어 방사 패턴(122)을 덮고, 신호 패드(126)의 상면을 적어도 부분적으로 노출시키는 패시베이션 층(130)을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 패시베이션 층(130)은 안테나 패턴(120)을 다른 물질과 전기적으로 분리하는 절연막으로 제공될 수 있다.
상기 패시베이션 층(130)은 예를 들면, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지 등과 같은 유기 절연 물질, 또는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(130)의 두께는 5㎛ 이하일 수 있다. 이에 따라, 별도의 안테나 기재층을 삽입하는 경우에 비해 안테나 구조체의 두께를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(130)이 신호 패드(126)의 상면을 적어도 부분적으로 노출시킬 수 있고, 노출된 신호 패드(126)에 회로 기판(150)이 본딩되어 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판(150)은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 회로 기판(150)은 연장되어 화상 표시 장치의 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 안테나 패턴(120) 및 메인 보드에 실장된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩이 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩에서 안테나 패턴(120)으로 급전/제어 신호(예를 들면, 위상, 빔 틸팅 신호 등)가 인가될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 구조체는 지지층(100)의 제2 면(100b) 상에 형성된 투명 필름(140)이 포함될 수 있다.
또한, 투명 필름(140)은 예를 들면, 외부 충격 시 안테나 패턴(120) 및 화상 표시 장치의 표시 패널을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
투명 필름(140)은 예를 들면, 상술한 투명 수지 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 투명 필름(140)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패턴의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2를 참조하면, 안테나 패턴(120)은 지지층(100) 제1 면(100a) 및 차광 패턴(110) 상에 걸쳐서 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 패턴(120)들이 지지층(100) 또는 상기 안테나 구조체의 너비 방향을 따라 어레이 형태로 배열되어 안테나 패턴 행을 형성할 수 있다.
안테나 패턴(120)은 전술한 바와 같이, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)를 포함할 수 있다. 방사 패턴(122)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)의 일변으로부터 연장될 수 있다. 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성되며, 방사 패턴(122)보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
안테나 패턴(120)은 신호 패드(126)를 더 포함할 수 있다. 신호 패드(126)는 전송 선로(124)의 말단부와 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(126)는 전송 선로(124)와 실질적으로 일체의 부재로 제공되며, 전송 선로(124)의 상기 말단부가 신호 패드(126)로 제공될 수도 있다.
일부 실시예들에 따르면, 신호 패드(126) 주변에는 그라운드 패드(128)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(128)이 신호 패드(126)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드(128)는 전송 선로(124) 및 신호 패드(126)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 전송 선로(124)는 지지층(100)의 제1 면(100a) 및 차광 패턴(110) 상에 걸쳐서 연장될 수 있다.
예를 들면, 전송 선로(124)는 방사 패턴(122)과 연결되며 지지층(100)의 제1 면(100a) 상에 배치된 제1 부분(124a) 및 신호 패드(126)와 연결되며 차광 패턴(110) 상에 배치된 제2 부분(124b)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 방사 패턴(122) 및 신호 패드(126)가 단차(D)를 형성하면서도 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 패턴(120) 또는 방사 패턴(122)은 예를 들면, 3G, 4G, 5G 혹은 그 이상의 고주파 혹은 초고주파 대역의 공진 주파수를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 패턴의 공진 주파수는 약 20 내지 45GHz 범위일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 서로 다른 사이즈를 갖는 방사 패턴들(122)이 지지층(100)의 제1 면(100a) 상에 배열될 수 있다. 이 경우, 안테나 패턴(120)은 복수의 공진 주파수 대역에서 방사하는 다중 방사 혹은 멀티-밴드 안테나로서 제공될 수 있다.
안테나 패턴(120)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 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120)은 저저항 및 미세 선폭 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC) 합금), 혹은 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴(120)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패턴들(120)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 전도성 산화물 층-금속층의 2층 구조 또는 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.
안테나 패턴(120)은 흑화 처리부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(120) 표면에서의 반사율을 감소시켜, 광반사에 따른 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120)에 포함된 금속층의 표면을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜, 흑화층을 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 패턴(120) 또는 상기 금속 층 상에 흑색 재료 코팅층, 또는 도금층과 같은 흑화층을 형성할 수 있다. 상기 흑색 재료 또는 도금층은 규소, 탄소, 구리, 몰리브덴, 주석, 크롬, 몰리브덴, 니켈, 코발트 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 산화물, 황화물, 합금 등을 포함할 수 있다.
흑화층의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 안테나 방사 특성을 고려하여 조절될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)은 투과율 향상을 위해 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a) 주변에는 더미 메쉬 패턴(미도시)이 형성될 수도 있다.
신호 패드(126), 그라운드 패드(128) 및 전송 선로(124)의 제2 부분(124b)은 급전 저항 감소, 노이즈 흡수 효율 및 수평 방사 특성 향상 등을 고려하여 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 속이 찬(solid) 패턴으로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)은 메쉬-패턴 구조를 가지며, 신호 패드(126), 그라운드 패드(128) 및 전송 선로(124)의 제2 부분(124b)는 속이 찬(solid) 금속 패턴을 포함할 수 있다.
방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)은 화상 표시 장치의 표시 영역 내에 배치되고, 신호 패드(126), 그라운드 패드(128) 및 전송 선로(124)의 제2 부분(124b)은 화상 표시 장치의 비표시 영역 또는 베젤 영역 내에 배치될 수 있다.
상술한 안테나 구조체는 화상 표시 장치 상에 배치되어 투명 필름 및 안테나의 기능을 함께 수행할 수 있다. 이 경우, 지지층(100)이 안테나 패턴(120)의 기재로 제공되므로 별도의 안테나용 기재층이 삽입되지 않을 수 있다.
이에 따라, 안테나 방사 성능을 유지하면서도, 안테나 구조체를 포함하는 화상 표시 장치의 총 두께가 감소하여 플렉시블 특성이 개선되고 내구도가 향상되어 고 신뢰성의 안테나 포함 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
또한, 별도의 안테나용 기재층이 삽입되는 경우 화상 표시 장치의 폴딩을 위한 중립면(neutral plane)이 변경되어 화상 표시 장치 내부의 취약 부분에 과도한 응력이 가해질 수 있다.
그러나, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 별도의 안테나용 기재층이 삽입되지 않으므로 화상 표시 장치의 중립면이 변경되지 않을 수 있다. 이 경우, 안테나 방사 성능을 유지하면서도, 화상 표시 장치 내부의 취약 부분에 가해지는 응력을 최소화하는 설계를 유지할 수 있다. 이에 따라, 우수한 폴딩 특성 및 고 신뢰성을 갖는 안테나 포함 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
또한, 디스플레이 영역 내에 추가적인 필름 층이 삽입되지 않으므로, 화상 표시 장치의 휘도 감소를 방지하여 전지 수명 감소를 방지할 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 화상 표시 장치(200)는 표시 패널(210) 및 상기 표시 패널(210) 상에 배치된 상술한 안테나 구조체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 구조체는 표시 패널(210) 상에 적층될 수 있다.
표시 패널(210)은 패널 기판(211) 상에 배치된 화소 전극(212), 화소 정의막(214), 표시층(216), 대향 전극(218) 및 인캡슐레이션 층(219)을 포함할 수 있다.
패널 기판(211) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(212)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(214)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(212)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(212) 상에는 표시층(216)이 형성되며, 표시층(216)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 표시층(216)은 유기 발광층을 포함하며, 표시 패널(210)은 OLED 패널일 수 있다.
화소 정의막(214) 및 표시층(216) 상에는 대향 전극(218)이 배치될 수 있다. 대향 전극(218)은 예를 들면, 화상 표시 장치(200)의 공통 전극 또는 캐소드(cathode)로 제공될 수 있다. 대향 전극(218) 상에는 표시 패널(210) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(219)이 적층될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 표시 패널(210)에 포함된 도전성 부재는 안테나 패턴(120)에 대한 그라운드로 제공될 수 있다. 상기 도전성 부재는 예를 들면, 표시 패널(210)에 포함된 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극, 스캔 라인 또는 데이터 라인과 같은 각종 배선, 또는 화소 전극(212), 대향 전극(218)과 같은 각종 전극 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 예를 들면 상기 표시 패널(210) 아래에 배치된 도전성 물질을 포함하는 각종 구조물들이 안테나 그라운드로 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 안테나 패턴(120)의 그라운드로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 표시 패널(210) 아래에 그라운드 층(250)이 배치될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(210)의 도전성 부재 및 그라운드 층(250)이 함께 방사 패턴(122)의 그라운드로 제공될 수 있다. 이에 따라, 방사 패턴(122)의 수직 방사 특성이 고 효율성 및 고 신뢰성으로 구현될 수 있다.
예를 들면, 상기 그라운드 층(250)은 표시 패널(210) 아래에 배치되어 금속 플레이트, 압력 센서, 지문 센서, 전자파 차폐층, 방열 시트 또는 디지타이저로 제공될 수 있다.
예를 들면, 상기 그라운드 층(250)은 전술한 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 구조체 상에 커버 윈도우(240)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 커버 윈도우(240)는 안테나 구조체의 지지층(100)의 제2 면(100b)이 커버 윈도우(240)를 향하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 지지층(100)의 제2 면(100b)은 제1 면(100a)보다 커버 윈도우(240)와 더 가까운 측에 위치할 수 있다.
예를 들면, 커버 윈도우(240)는 화상 표시 장치의 윈도우 커버, 커버 글래스, 보호 커버 필름 또는 보호 커버 층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 커버 윈도우(240)는 화상 표시 장치(200) 사용자의 시인면 또는 최외곽면으로 제공될 수 있다.
커버 윈도우(240)는 예를 들면, 글래스, 또는 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴 계 수지, 실록산 계 수지 등과 같은 유연성 수지 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 구조체 및 표시 패널(210) 사이에 제1 점접착층(220)이 배치될 수 있다. 제1 점접착층(220)은 예를 들면, 상술한 지지층(100)에 포함될 수 있는 투명 수지 필름, 점접착성 물질 또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 점접착층(220)은 표시 패널(210) 또는 광학층(230)과 상술한 안테나 구조체를 접착할 수 있다. 이 경우, 제1 점접착층은 예를 들면, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함하는 감압성 점착제(PSA) 또는 광학 투명 점착제(OCA)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 구조체의 투명 필름(140) 및 커버 윈도우(240) 사이에 제2 점접착층(245)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 점접착층(245)은 제1 점접착층(220)에 포함될 수 있는 물질과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2 점접착층(245)을 통해 투명 필름(140) 및 커버 윈도우(240)가 부착될 수 있다.
예를 들면, 표시 패널(210) 또는 그라운드 층(250)과 안테나 패턴(120) 간 거리가 지나치게 가까우면, 인가된 신호가 방사 패턴(122)에 전기장(electric field)을 형성하지 못하고 표시 패널(210)의 도전성 부재 또는 그라운드 층(250)에 흡수되어 손실될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(220)의 두께는 50 내지 500㎛일 수 있고, 제2 점접착층(245)의 두께는 20 내지 200㎛일 수 있다.
이 경우, 안테나 패턴(120)의 신호 손실을 방지하여 방사 특성을 충분히 구현하면서, 안테나 구조체 또는 화상 표시 장치(200)의 우수한 플렉시블 특성을 확보할 수 있다. 이에 따라, 우수한 신호 효율, 방사 특성 및 고 신뢰성을 갖는 안테나 구조체 또는 화상 표시 장치가 구현될 수 있다.
또한, 회로 기판(150)이 제1 점접착층(220)과 차광 패턴(110) 사이에 배치될 때, 제1 점접착층(220)의 두께가 충분히 확보되어 회로 기판(150)이 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 내구도가 우수하고 신뢰성이 향상된 화상 표시 장치(200)를 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(220)의 두께는 제2 점접착층(240)의 두께보다 클 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 점접착층(220) 및 표시 패널(210) 사이에 광학층(230)이 배치될 수 있다.
광학층(230)은 예를 들면, 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함하는 편광층일 수 있다. 상기 코팅형 편광자는 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포함할 수 있다. 이 경우, 광학층(230)은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 상기 편광판은 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
이하, 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치(200)의 제조 방법이 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 중간층(102) 및 제2 중간층(104)을 포함하는 지지층(100) 및 제2 중간층(104)의 제2 면(100b) 상에 접착되는 캐리어 기재를 포함하는 적층체를 준비할 수 있다. 상기 캐리어 기재는 예를 들면, 글래스와 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 지지층(100)의 제1 면(100a)의 주변부 상에 차광 패턴(110)을 형성할 수 있다.
상기 지지층(100)의 제1 면(100a) 및 차광 패턴(110) 상에 상술한 금속 또는 합금을 패터닝하여 안테나 패턴(120)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(122)은 차광 패턴(110)과 동일 층에, 패드부(125)는 차광 패턴(110)의 상면 상에 형성되도록 패터닝할 수 있다.
예를 들면, 상기 안테나 패턴(120)의 상면 및 지지층(100)의 제1 면(100a) 상에 패시베이션 층(130)을 형성할 수 있다. 패시베이션 층(130)은 예를 들면, 방사 패턴(122)을 덮고 신호 패드(126)의 상면을 적어도 부분적으로 노출시키도록 형성될 수 있다.
이후, 캐리어 기재를 제2 중간층(104)에서 분리하고, 투명 필름(140)을 제2 중간층(104)의 제2 면(100b)에 부착하여 안테나 구조체를 형성할 수 있다.
예를 들면, 안테나 패턴(120)의 신호 패드(126)는 회로 기판(150)과 본딩될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상술한 안테나 구조체를 상하로 뒤집어 제1 점접착층(220)-광학층(230)-표시 패널(210) 적층체 상에 적층할 수 있다.
이후, 투명 필름(140) 상에 제2 점접착층(245) 및 커버 윈도우(240)을 적층하여 화상 표시 장치(200)를 형성할 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 화상 표시 장치(200)는 예를 들면, 스마트 폰 형태로 구현될 수 있으며, 도 4는 화상 표시 장치(200)의 전면부 또는 윈도우 면을 도시하고 있다.
화상 표시 장치(200)의 전면부는 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 비표시 영역(NDA)는 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상술한 안테나 구조체에 포함된 안테나 패턴(120)은 화상 표시 장치(200)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 표시 패널(210) 상에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 구조체가 표시 패널(210) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 안테나 패턴(120)이 별도의 안테나 기재층 없이 화상 표시 장치(200)와 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 화상 표시 장치(200)의 두께 및/또는 부피가 감소하여, 화상 표시 장치(200)의 굴곡 특성 및 내구도가 개선될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)들은 표시 영역(DA)과 적어도 부분적으로 중첩될 수도 있다. 이 경우, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)은 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있으며, 방사 패턴(122) 및 전송 선로(124)의 제1 부분(124a)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 안테나 패턴(120)에 포함된 신호 패드(126), 그라운드 패드(128) 및 전송 선로(124)의 제2 부분(124b)는 속이 찬 금속 패턴으로 형성되며, 이미지 품질 저하 방지를 위해 차광 패턴(110)과 함께 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 회로 기판(150)은 굴곡되며 연장하여 화상 표시 장치(200)의 배면부에 배치되며 안테나 구동 IC 칩이 실장된 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩을 통한 안테나 패턴(120)으로의 급전 및 안테나 구동 제어가 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 별도의 안테나용 기재층 없이 투명 필름(140)과 실질적으로 일체로 안테나 패턴(120)을 배치하여, 안테나 구조체 및 화상 표시 장치(200)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 플렉시블 특성 및 고 신뢰성을 갖는 안테나 구조체 및 화상 표시 장치(200)를 구현할 수 있다.
100: 지지층
102: 제1 중간층
104: 제2 중간층 110: 차광 패턴
120: 안테나 패턴 122: 방사 패턴
124: 전송 선로 126: 신호 패드
130: 패시베이션 층 140: 투명 필름
150: 회로 기판 200: 화상 표시 장치
210: 표시 패널 220: 제1 점접착층
230: 광학층 240: 커버 윈도우
245: 제2 점접착층 250: 그라운드 층
104: 제2 중간층 110: 차광 패턴
120: 안테나 패턴 122: 방사 패턴
124: 전송 선로 126: 신호 패드
130: 패시베이션 층 140: 투명 필름
150: 회로 기판 200: 화상 표시 장치
210: 표시 패널 220: 제1 점접착층
230: 광학층 240: 커버 윈도우
245: 제2 점접착층 250: 그라운드 층
Claims (16)
- 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하는 지지층;
상기 지지층의 상기 제1 면의 주변부 상에 배치된 차광 패턴;
상기 지지층의 상기 제1 면 상에서 상기 차광 패턴과 동일 레벨에 배치된 방사 패턴; 및
상기 차광 패턴 상에 배치되어 상기 방사 패턴과 전기적으로 연결된 신호 패드를 포함하는, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 신호 패드는 상기 차광 패턴의 상면과 접촉하며, 상기 방사 패턴은 상기 지지층의 상기 제1 면과 접촉하는, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 신호 패드의 상면 및 상기 방사 패턴의 상면 사이에 단차가 형성된, 안테나 구조체.
- 청구항 3에 있어서, 상기 신호 패드 및 상기 방사 패턴을 전기적으로 연결시키는 전송 선로를 더 포함하는, 안테나 구조체.
- 청구항 4에 있어서, 상기 전송 선로는 상기 차광 패턴의 측벽 및 상기 지지층의 상기 제1 면을 따라 꺾인, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 지지층의 상기 제1 면 상에 형성되어 상기 방사 패턴을 덮고, 상기 신호 패드의 상면을 적어도 부분적으로 노출시키는 패시베이션 층을 더 포함하는, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 방사 패턴은 메쉬 구조를 포함하며, 상기 신호 패드는 속이 찬 금속 패턴을 포함하는, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 지지층의 상기 제2 면 상에 형성된 투명 필름을 더 포함하는, 안테나 구조체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 지지층은 상기 제1 면을 포함하는 제1 중간층 및 상기 제2 면을 포함하는 제2 중간층을 포함하고, 상기 제1 중간층 및 상기 제2 중간층은 서로 다른 유전 물질을 포함하는, 안테나 구조체.
- 표시 패널; 및
상기 표시 패널 상에 배치된 청구항 1에 따른 안테나 구조체를 포함하는, 화상 표시 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 표시 패널 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 안테나 구조체 상에 배치된 커버 윈도우를 더 포함하고,
상기 안테나 구조체의 상기 지지층의 상기 제2 면이 상기 커버 윈도우를 향해 배치되는, 화상 표시 장치.
- 청구항 12에 있어서, 상기 안테나 구조체 및 상기 표시 패널 사이에 배치된 제1 점접착층을 더 포함하고,
상기 안테나 구조체의 상기 차광 패턴 및 상기 제1 점접착층 사이에 배치되어 상기 신호 패드와 본딩되는 회로 기판을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
- 청구항 13에 있어서, 상기 안테나 구조체의 상기 투명 필름 및 상기 커버 윈도우 사이에 배치된 제2 점접착층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
- 청구항 14에 있어서, 상기 제1 점접착층의 두께는 50 내지 500㎛이고, 상기 제2 점접착층의 두께는 20 내지 200㎛인, 화상 표시 장치.
- 청구항 13에 있어서, 상기 제1 점접착층 및 상기 표시 패널 사이에 배치된 광학층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
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