KR20230090624A - 도전 패턴, 이를 포함하는 안테나 소자 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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KR20230090624A
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오윤석
강영구
박진영
장민석
윤억근
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 금속 패턴, 및 금속 패턴을 덮는 흑화 패턴을 포함하고, 금속 패턴 및 흑화 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼 형상을 갖는 도전 패턴을 제공한다. 사용자에게 도전 패턴이 시인되는 것을 방지하고 이미지 품질을 개선할 수 있다.

Description

도전 패턴, 이를 포함하는 안테나 소자 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{CONDUCTIVE PATTERN, ANTENNA DEVICE INCLUDING THE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 도전 패턴, 이를 포함하는 안테나 소자 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, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상 표시 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.
따라서, 안테나의 방사 특성을 유지 또는 향상시키면서 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있는 도전 패턴 및 안테나 소자가 설계될 필요가 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 시인성을 개선한 소재에 대해서는 고려하고 있지 않다.
한국공개특허공보 제2013-0095451호
본 발명의 일 과제는 시인성이 감소된 도전 패턴을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 시인성이 감소된 도전 패턴을 포함하는 안테나 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 시인성이 감소된 도전 패턴을 포함하는 안테나 소자를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 시인면 및 소자면을 가지며, 금속 패턴, 및 상기 금속 패턴을 덮는 흑화 패턴을 포함하고, 상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼 형상을 가지고, 상기 흑화 패턴의 상면이 상기 시인면에 해당되며, 상기 금속 패턴의 저면이 상기 소자면에 해당되는, 도전 패턴.
2. 위 1에 있어서, 상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴의 접촉면에서 상기 금속 패턴의 면적 대비 상기 흑화 패턴의 면적비는 100 % 내지 160 %인, 도전 패턴.
3. 위 1에 있어서, 상기 금속 패턴의 상면 및 측면은 제1 역 테이퍼 각을 형성하고, 상기 흑화 패턴의 상면 및 측면은 제2 역 테이퍼 각을 형성하며, 상기 제1 역 테이퍼 각 및 상기 제2 역 테이퍼 각은 각각 40 내지 90°인, 도전 패턴.
4. 위 1에 있어서, 상기 금속 패턴의 저면 상에 배치된 투명 전도성 산화물 패턴을 더 포함하는, 도전 패턴.
5. 위 1에 있어서, 상기 흑화 패턴의 두께는 60 내지 120 nm인, 도전 패턴.
6. 패시베이션 층, 상기 패시베이션 층의 상부에 적어도 일부가 매립되고 청구항 1에 따른 도전 패턴을 포함하는 안테나 유닛, 및 상기 패시베이션 층의 상면 상에 적층되어 상기 안테나 유닛을 덮는 제1 절연층을 포함하는, 안테나 소자.
7. 위 6에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 패시베이션 층의 저면으로부터 두께 방향으로 이격된, 안테나 소자.
8. 위 6에 있어서, 상기 패시베이션 층의 상기 상면 및 상기 안테나 유닛의 상면은 동일 평면에 배치되는, 안테나 소자.
9. 위 6에 있어서, 상기 안테나 유닛은 방사체, 상기 방사체로부터 연장되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부에 연결된 신호 패드를 포함하고, 상기 방사체는 상기 도전 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
10. 위 9에 있어서, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드는 상기 도전 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
11. 디스플레이 패널, 및 상기 디스플레이 패널 상에 배치된 상술한 안테나 소자를 포함하는, 화상 표시 장치.
12. 위 11에 있어서, 상기 안테나 소자는 상기 패시베이션 층의 저면이 상기 디스플레이 패널을 향하도록 상기 디스플레이 패널 상에 적층된, 화상 표시 장치.
13. 위 11에 있어서, 상기 안테나 소자 및 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된 광학층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
14. 캐리어 기재 상에 분리층, 제1 절연층, 흑화층 및 금속층을 순차적으로 형성하는 단계, 상기 흑화층 및 상기 금속층을 패터닝하여 흑화 패턴 및 금속 패턴을 포함하는 도전 패턴을 포함하는 안테나 유닛을 형성하는 단계, 상기 안테나 유닛의 적어도 일부가 매립되도록 상기 제1 절연층 상에 패시베이션 층을 형성하는 단계, 및 상기 제1 절연층, 상기 안테나 유닛 및 상기 패시베이션 층을 포함하는 적층체를 제2 절연층 상에 적층하여 상기 패시베이션 층의 표면을 상기 제2 절연층의 상면에 접촉시키는 단계를 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
15. 위 14에 있어서, 상기 제2 절연층의 상기 상면으로부터 상기 패시베이션 층, 상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴이 순차적으로 배치되며, 상기 흑화 패턴 및 상기 금속 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼 형상을 갖는, 안테나 소자의 제조 방법.
16. 위 14에 있어서, 상기 패시베이션 층을 형성하는 단계 후 상기 캐리어 기재 및 상기 분리층을 상기 제1 절연층으로부터 박리하는 단계를 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
17. 위 14에 있어서, 상기 패시베이션 층을 형성하는 단계 후 상기 캐리어 기재를 상기 분리층으부터 박리하는 단계를 더 포함하고, 상기 적층체는 상기 분리층을 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
18. 위 14에 있어서, 상기 안테나 유닛은 방사체, 상기 방사체로부터 연장되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부에 연결된 신호 패드를 포함하고, 상기 패시베이션 층은 상기 방사체를 덮고 상기 신호 패드가 적어도 부분적으로 노출되도록 형성되는, 안테나 소자의 제조 방법.
19. 위 18에 있어서, 상기 적층체를 상기 제2 절연층 상에 적층하는 단계 전에 회로 기판을 상기 신호 패드에 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
본 발명의 실시예들에 따르면, 도전 패턴은 금속 패턴 및 금속 패턴을 덮는 흑화 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 상면이 시인면으로 제공되는 흑화 패턴이 금속 패턴을 커버하여 금속 패턴의 광 반사를 억제할 수 있다. 이에 따라, 후술할 안테나 소자가 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 금속 패턴 및 흑화 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼(reverse taper) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 금속 패턴이 사용자에게 시인되는 것을 현저히 억제할 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴을 포함하는 안테나 유닛의 시인이 억제되고, 화상 표시 장치의 이미지 품질이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 금속 패턴 및 흑화 패턴의 접촉면에서 금속 패턴의 면적 대비 흑화 패턴의 면적비는 100 내지 160 %일 수 있다. 이 경우, 흑화 패턴에 의해 금속 패턴이 완전히 커버되면서 금속 패턴 상에 흑화 패턴이 안정적으로 적층될 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴이 사용자에게 시인되는 것을 방지하고 도전 패턴의 구조적 안정성을 개선할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 도전 패턴을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 5 및 도 6은 각각 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도 및 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 복층 구조의 도전 패턴 및 상기 도전 패턴을 포함하는 안테나 소자를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 상기 안테나 소자의 제조 방법 및 상기 안테나 소자를 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 사용하는 용어 "상면", "저면" 등은 절대적인 위치를 지정하는 것이 아니라 상이한 구성들을 구분하거나, 구성 간의 상대적 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 도전 패턴을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 도전 패턴(100)은 시인면 및 소자면을 가지며, 금속 패턴(110) 및 상기 금속 패턴(110)을 덮는 흑화 패턴(120)을 포함할 수 있다. 이 경우, 흑화 패턴(120)이 금속 패턴(110)을 평면 방향에서 커버하여 금속 패턴(110)의 광 반사를 억제할 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴(100) 및 후술할 안테나 유닛이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원에서 사용하는 용어 "시인면"은 상기 도전 패턴(100)이 삽입되는 전자 장치의 사용자에게 직접 시인되는 면 또는 사용자의 시인 측에 가까운 면을 의미할 수 있다.
본 출원에서 사용하는 용어 "소자면"은 상기 도전 패턴(100)이 삽입되는 전자 장치를 향한 면 또는 사용자의 시인 측에서 먼 면을 의미할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 흑화 패턴(120)의 상면이 시인면에 해당되고 금속 패턴(110)의 저면이 소자면에 해당될 수 있다.
상기 금속 패턴(110)은 예를 들면, 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, 금속 패턴(110)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.
예를 들면, 상기 흑화 패턴(120)은 금속 패턴(110)의 상면 상(예를 들면, 사용자의 시인 측)에 배치되어 도전 패턴(100) 표면에서의 반사율을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 광 반사에 따른 도전 패턴(100)의 시인을 감소시킬 수 있다.
흑화 패턴(120)은 예를 들면, 상술한 금속 또는 합금을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 금속 패턴(110) 상에 흑색 재료 코팅층, 또는 도금층과 같은 흑화 패턴(120)을 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.
흑화 패턴(120)의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 후술할 안테나의 방사 특성 등을 고려하여 조절될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 흑화 패턴(120)의 두께는 60 내지 120 nm일 수 있다. 이 경우, 도전 패턴(100)의 시인을 충분히 억제하면서도 도전 패턴(100)의 전체 두께를 얇게 유지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 금속 패턴(110) 및 흑화 패턴(120) 중 적어도 하나는 역 테이퍼(reverse taper) 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 금속 패턴(110)이 사용자에게 시인되는 것을 현저히 억제할 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴(100)을 포함하는 안테나 유닛의 시인이 억제되고, 후술할 화상 표시 장치의 이미지 품질이 향상될 수 있다.
본 출원에서 사용하는 용어 "역 테이퍼 형상"은 도 1에 도시된 바와 같이 상면에서 하면으로 갈수록 너비가 좁아지는 사다리꼴 형상을 의미할 수 있다.
예를 들면, 금속 패턴(110)의 상면 및 측면이 형성하는 각을 제1 역 테이퍼 각(θ1)으로 정의할 수 있다. 또한, 흑화 패턴(120)의 상면 및 측면이 형성하는 각을 제2 역 테이퍼 각(θ2)으로 정의할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 역 테이퍼 각(θ1) 및 상기 제2 역 테이퍼 각(θ2)은 40 내지 90°일 수 있다. 이 경우, 금속 패턴(110)이 흑화 패턴(120)에 의해 평면 방향에서 충분히 커버될 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴(100)이 사용자에게 시인되는 것을 더욱 억제할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 역 테이퍼 각(θ1)은 제2 역 테이퍼 각(θ2)보다 작을 수 있다. 이 경우, 금속 패턴(110)의 측면이 사용자에게 시인되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제2 역 테이퍼 각(θ2)이 제1 역 테이퍼 각(θ1)보다 작을 수 있다. 이 경우, 흑화 패턴(120)의 상면이 상대적으로 넓어져 금속 패턴(110)을 상대적으로 두껍게 형성할 수 있다. 이에 따라, 금속 패턴(110)의 시인을 억제하면서도 충분한 전도성을 갖는 도전 패턴(100)이 구현될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 금속 패턴(110) 및 흑화 패턴(120) 중 어느 하나는 직사각형(예를 들면, 역 테이퍼 각(θ1, θ2--)이 90°)이고, 나머지 하나는 역 테이퍼 형상(예를 들면, 역 테이퍼 각(θ1, θ2--)이 90°미만)을 가질 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 금속 패턴(110) 및 흑화 패턴(120)의 접촉면에서 금속 패턴(110)의 면적 대비 흑화 패턴(120)의 면적비는 100 내지 160 %일 수 있고, 바람직하게는 100 내지 140 %일 수 있다. 이 경우, 흑화 패턴(120)에 의해 금속 패턴(110)이 완전히 커버되면서 금속 패턴(110) 상에 흑화 패턴(120)이 안정적으로 적층될 수 있다. 이에 따라, 도전 패턴(100)이 사용자에게 시인되는 것을 방지하고 도전 패턴(100)의 구조적 안정성을 개선할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 금속 패턴(110)의 저면 상에 투명 도전성 산화물 패턴이 더 형성될 수 있다. 이 경우, 금속 패턴(110)에 의해 플렉시블 특성 및 저저항으로 인한 신호 전달 효율이 향상될 수 있고, 투명 도전성 산화물 패턴에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
상기 투명 도전성 산화물 패턴은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO) 및 아연 산화물(ZnOx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 두께 방향을 따라 절단한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자(200)는 패시베이션 층(210), 패시베이션 층(210)의 상부에 적어도 일부가 매립된 안테나 유닛(220), 및 패시베이션 층(210)의 상면 상에 적층되어 안테나 유닛(220)을 덮는 제1 절연층(230)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 안테나 유닛(220)은 상술한 역 테이퍼 각 형상을 포함하는 도전 패턴(100)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 유닛(220)의 재질로 상술한 도전 패턴(100)을 사용할 수 있다. 이에 따라, 흑화 패턴(120)이 금속 패턴(110)의 광 반사를 억제하여 사용자에게 안테나 유닛(220)이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들면, 패시베이션 층(210)은 안테나 유닛(220)을 다른 물질과 전기적으로 분리하는 절연막으로 제공될 수 있다.
상기 패시베이션 층(210)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.
예를 들면, 제1 절연층(230)은 사용자의 시인 측에 위치하며 안테나 유닛(220)의 기재층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 별도의 안테나 유닛(220)용 기재가 삽입되지 않을 수 있다. 이에 따라, 안테나 소자의 두께 및/또는 부피가 감소할 수 있다.
제1 절연층(230)은 예를 들면, 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.
제1 절연층(230)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, 제1 절연층(230)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 절연층(230)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.
예를 들면, 제1 절연층(230)은 후술할 안테나 소자(200)의 적층 과정에서 외부 충격으로부터 안테나 유닛(220)을 보호할 수 있는 보호층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 절연층(230)은 보호층으로 기능할 수 있는 물질 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들면 상술한 유기 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(220)은 패시베이션 층(210)의 저면으로부터 두께 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 화상 표시 장치의 도전성 부재 또는 그라운드 층에 의해 신호가 과도하게 흡수되는 것을 방지하여 구동 신뢰성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(210)의 상면 및 안테나 유닛(220)의 상면은 동일 평면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 패시베이션 층(210)의 상면 및 안테나 유닛(220)의 상면은 제1 절연층(230)의 저면과 접촉할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(220)의 적어도 일부가 실질적으로 패시베이션 층(210)에 의해 덮여 상술한 구동 신뢰성 및 절연 효과가 충분히 구현될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다. 구체적으로, 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자를 평면 방향에서 관측한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 안테나 유닛(220)은 방사체(222), 방사체(222)로부터 연장되는 전송 선로(224) 및 전송 선로(224)의 말단부에 연결된 신호 패드(226)를 포함할 수 있다.
방사체(222)는 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 전송 선로(224)는 방사체(222)의 일변으로부터 연장될 수 있다. 전송 선로(224)는 방사체(222)와 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성되며, 방사체(222)보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
신호 패드(226)는 전송 선로(224)의 말단부와 연결될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 신호 패드(226)는 전송 선로(224)와 실질적으로 일체의 부재로 제공되며, 전송 선로(224)의 상기 말단부가 신호 패드(226)로 제공될 수도 있다.
일부 실시예들에 따르면, 신호 패드(226) 주변에는 그라운드 패드(228)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(228)이 신호 패드(226)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드(228)는 전송 선로(224) 및 신호 패드(226)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
안테나 유닛(220) 또는 방사체(222)는 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 45 GHz 범위일 수 있다.
상기 방사체(222)는 예를 들면, 상술한 도전 패턴(100)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방사체(222)의 재질로 상술한 도전 패턴(100)을 사용할 수 있다. 이 경우, 후술할 화상 표시 장치의 디스플레이 영역에 위치하는 방사체(222)가 사용자에게 시인되는 것을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사체(222), 전송 선로(224) 및 신호 패드(226)는 실질적으로 동일한 재질 및 방법을 사용하여 형성될 수 있다.
예를 들면, 방사체(222), 전송 선로(224) 및 신호 패드(226) 각각의 재질로 상술한 도전 패턴(100)을 사용할 수 있다. 이 경우, 공정이 간소화되어 경제성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사체(222) 및 전송 선로(224)는 투과율 향상을 위해 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 방사체(222) 및 전송 선로(224) 주변에는 더미 메쉬 패턴(미도시)이 형성될 수도 있다.
예를 들면, 상기 메쉬-패턴 구조는 개별 전극 라인들이 교차하여 형성될 수 있고, 상기 개별 전극 라인들 각각은 상술한 도전 패턴(100)을 포함할 수 있다.
신호 패드(226) 및 그라운드 패드(228)는 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.
일 실시예에 있어서, 방사체(222)는 메쉬-패턴 구조를 가지며, 전송 선로(224)의 적어도 일부는 속이 찬(solid) 금속 패턴을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(210)이 방사체(222)를 덮고 신호 패드(226)의 상면을 적어도 부분적으로 노출시킬 수 있다. 이 경우, 노출된 신호 패드(226)에 회로 배선(270)을 포함하는 회로 기판(250)이 본딩되어 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 신호 패드(226)에 회로 배선(270)이 본딩될 수 있다.
회로 기판(250)은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 회로 기판(250)은 연장되어 화상 표시 장치의 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 안테나 유닛(220) 및 메인 보드에 실장된 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩이 회로 배선(270)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩에서 안테나 유닛(220)으로 급전/제어 신호(예를 들면, 위상, 빔 틸팅 신호 등)가 인가될 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(220)은 복수의 안테나 유닛들(220)을 포함하고, 상기 복수의 안테나 유닛들(220)은 상기 패시베이션 층(210) 내에 서로 물리적, 전기적으로 이격되어 매립될 수 있다. 이 경우, 별도의 안테나 기재층이 있는 경우와 동일하게 복수의 안테나 유닛(220)들을 배치할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(220)의 방사 성능 및 안테나 게인 특성을 유지하면서 상대적으로 얇은 두께의 안테나 소자(200)를 형성할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(210)의 저면 상에 제2 절연층(240)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(250)은 제2 절연층(240) 및 안테나 유닛(220) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 후술할 화상 표시 장치와 안테나 소자(200)가 제2 절연층(240)을 통해 결합할 수 있다.
이하, 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자(200)의 제조 방법이 제공된다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 4의 (a) 부분을 참조하면, 캐리어 기재(203) 상에 분리층(205) 및 제1 절연층(230)이 순차적으로 형성될 수 있다.
상기 캐리어 기재(203)는 예를 들면, 글래스와 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상기 분리층(205)은 부착/박리가 용이한 물질 중에서 선택된 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들면 상술한 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 절연층(230) 상에 흑화층(120) 및 금속층(110)을 순차적으로 형성할 수 있다.
도 4의 (b) 부분을 참조하면, 상기 흑화층(120) 및 금속층(110)을 패터닝(patterning)하여 흑화 패턴(120) 및 금속 패턴(110)을 포함하는 도전 패턴(100)을 포함하는 안테나 유닛(220)이 형성될 수 있다.
상기 패터닝은 당 분야에서 사용되는 것은 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 흑화층(120) 및 금속층(110)은 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통해 패터닝될 수 있다.
예를 들면, 상기 패터닝된 흑화 패턴(120) 및 금속 패턴(110)은 정 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 후술할 전사 공정을 통해 도전 패턴(100) 및/또는 안테나 유닛(220)이 상하로 뒤집혀 역 테이퍼 형상을 갖게 될 수 있다. 이에 따라, 상술한 시인 감소 효과를 갖는 도전 패턴(100) 및 안테나 소자(200)가 형성될 수 있다.
본 출원에서 사용하는 용어 "정 테이퍼 형상"은 상면에서 하면으로 갈수록 너비가 넓어지는 사다리꼴 형상을 의미할 수 있다.
예를 들면, 흑화층(120) 및 금속층(110)을 역 테이퍼 형상을 갖도록 패터닝할 수 있다. 이 경우, 테이퍼 각에 의해 안테나 유닛(220)이 패시베이션 층(210)에 균일하게 매립되지 못할 수 있다. 이에 따라, 안테나 소자(200)의 구조적 안정성이 저하되고 불량이 현저히 증가할 수 있다.
그러나, 도 4의 (c) 부분을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 안테나 소자(200)의 제조 방법은 정 테이퍼 형상을 갖도록 안테나 유닛(220)을 형성한 한 후, 안테나 유닛(220)의 적어도 일부가 매립되도록 제1 절연층(230) 상에 패시베이션 층(210)을 형성할 수 있다. 이 경우, 안테나 유닛(220)이 정 테이퍼 형상으로 패시베이션 층(210)에 균일하게 매립되어 안테나 소자(200)의 불량 발생을 방지할 수 있다.
도 4의 (d) 부분을 참조하면, 제1 절연층(230), 안테나 유닛(220) 및 패시베이션 층(210)을 포함하는 적층체를 캐리어 기재(203) 또는 분리층(205)으로부터 박리할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 패시베이션 층(210)을 형성한 후 캐리어 기재(203) 및 분리층(205)을 제1 절연층(230)으로부터 박리할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 패시베이션 층(210)을 형성한 후 캐리어 기재(203)를 분리층(205)으로부터 박리할 수 있다. 이 경우, 상기 적층체는 분리층(205)을 더 포함할 수 있다.
도 4의 (e) 부분을 참조하면, 분리된 적층체를 상하로 뒤집어 제2 절연층(240) 상에 적층할 수 있다(전사 공정).
예를 들면, 상기 적층체를 제2 절연층(240) 상에 적층하여 패시베이션 층(210)의 표면을 제2 절연층(240)의 상면에 접촉시킬 수 있다.
이 경우, 정 테이퍼 형상으로 형성된 도전 패턴(100)이 역 테이퍼 형상으로 전환될 수 있다. 이에 따라, 향상된 신뢰성을 가지면서도 안테나 유닛(220)의 시인이 현저히 감소된 안테나 소자(200)가 제공될 수 있다.
제2 절연층(240)은 예를 들면, 상술한 유기 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패시베이션 층(210)은 안테나 유닛(220)의 방사체(222)를 덮고 신호 패드(226)를 적어도 부분적으로 노출되도록 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 전사 공정 전에 회로 기판(250)을 신호 패드(226)에 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 회로 기판(250)이 안정적으로 안테나 유닛(220) 및 제2 절연층(240) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 소자(200)의 구조적 안정성이 향상될 수 있다.
도 5 및 도 6은 각각 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 5를 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 예를 들면, 스마트 폰 형태로 구현될 수 있으며, 도 5는 화상 표시 장치(300)의 전면부 또는 윈도우 면을 도시하고 있다. 화상 표시 장치(300)의 전면부는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상술한 안테나 소자(200)는 화상 표시 장치(300)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 디스플레이 패널(330)의 상면 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사체(222)는 표시 영역(310)과 적어도 부분적으로 중첩될 수도 있다. 이 경우, 방사체(222) 및 전송 선로(224)의 적어도 일부분은 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있으며, 방사체(222) 및 전송 선로(224)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 안테나 유닛(220)에 포함된 신호 패드(226) 및 그라운드 패드(228)는 속이 찬 금속 패턴으로 형성되어 주변 영역(320)에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 회로 기판(250)은 굴곡되어 화상 표시 장치(300)의 배면부에 위치하며 안테나 구동 IC 칩이 실장된 메인 보드를 향해 연장할 수 있다. 이에 따라, 안테나 구동 IC 칩을 통한 안테나 유닛(220)으로의 급전 및 안테나 구동 제어가 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 디스플레이 패널(330) 및 디스플레이 패널(330) 상에 배치된 광학층(340)을 포함할 수 있다.
상기 광학층(340)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(340)은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 상기 편광판은 폴리비닐알코올 계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올 계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
예를 들면, 광학층(340)은 안테나 유닛(220) 및 디스플레이 패널(330) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 안테나 유닛(220)이 광학층(340)보다 사용자의 시인 측에 가까울 수 있다. 이에 따라, 상술한 도전 패턴(100) 및 안테나 유닛(220)의 시인 감소가 실질적으로 적용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 절연층(230) 상에 커버 윈도우(360)가 적층될 수 있다. 커버 윈도우(360)는 예를 들면, 점접착층(350)을 통해 제1 절연층(230)과 적층될 수 있다.
예를 들면, 커버 윈도우(360)는 화상 표시 장치(300)의 윈도우 커버, 커버 글래스, 보호 커버 필름 또는 보호 커버 층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 커버 윈도우(360)는 화상 표시 장치(300) 사용자의 시인면 또는 최외곽면으로 제공될 수 있다.
커버 윈도우(360)는 예를 들면, 글래스, 또는 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴 계 수지, 실록산 계 수지 등과 같은 유연성 수지 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 점접착층(350)은 예를 들면, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 포함하는 감압성 점착제(PSA) 또는 광학 투명 점착제(OCA)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 역 테이퍼 형상을 포함하는 도전 패턴(100)을 사용하여 안테나 소자(200)가 사용자에게 시인되는 것을 억제하고 화상 표시 장치(300)의 이미지 품질을 향상시킬 수 있다.
100: 도전 패턴 110: 금속 패턴(또는 금속층)
120: 흑화 패턴(또는 흑화층) 200: 안테나 소자
203: 캐리어 기재 205: 분리층
210: 패시베이션층 220: 안테나 유닛
222: 방사체 224: 전송 선로
226: 신호 패드 228: 그라운드 패드
230: 제1 절연층 240: 제2 절연층
250: 회로 기판 270: 회로 배선
300: 화상 표시 장치 310: 표시 영역
320: 주변 영역 330: 디스플레이 패널
340: 광학층 350: 점접착층
360: 커버 윈도우

Claims (19)

  1. 시인면 및 소자면을 가지며,
    금속 패턴; 및
    상기 금속 패턴을 덮는 흑화 패턴을 포함하고,
    상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼 형상을 가지고,
    상기 흑화 패턴의 상면이 상기 시인면에 해당되며, 상기 금속 패턴의 저면이 상기 소자면에 해당되는, 도전 패턴.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴의 접촉면에서 상기 금속 패턴의 면적 대비 상기 흑화 패턴의 면적비는 100 % 내지 160 %인, 도전 패턴.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 패턴의 상면 및 측면은 제1 역 테이퍼 각을 형성하고, 상기 흑화 패턴의 상면 및 측면은 제2 역 테이퍼 각을 형성하며,
    상기 제1 역 테이퍼 각 및 상기 제2 역 테이퍼 각은 각각 40 내지 90°인, 도전 패턴.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 패턴의 저면 상에 배치된 투명 전도성 산화물 패턴을 더 포함하는, 도전 패턴.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 흑화 패턴의 두께는 60 내지 120 nm인, 도전 패턴.
  6. 패시베이션 층;
    상기 패시베이션 층의 상부에 적어도 일부가 매립되고 청구항 1에 따른 도전 패턴을 포함하는 안테나 유닛; 및
    상기 패시베이션 층의 상면 상에 적층되어 상기 안테나 유닛을 덮는 제1 절연층을 포함하는, 안테나 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 패시베이션 층의 저면으로부터 두께 방향으로 이격된, 안테나 소자.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 패시베이션 층의 상기 상면 및 상기 안테나 유닛의 상면은 동일 평면에 배치되는, 안테나 소자.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 안테나 유닛은 방사체, 상기 방사체로부터 연장되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부에 연결된 신호 패드를 포함하고,
    상기 방사체는 상기 도전 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 전송 선로 및 상기 신호 패드는 상기 도전 패턴을 포함하는, 안테나 소자.
  11. 디스플레이 패널; 및
    상기 디스플레이 패널 상에 배치된 청구항 6에 따른 안테나 소자를 포함하는, 화상 표시 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 안테나 소자는 상기 패시베이션 층의 저면이 상기 디스플레이 패널을 향하도록 상기 디스플레이 패널 상에 적층된, 화상 표시 장치.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 안테나 소자 및 상기 디스플레이 패널 사이에 배치된 광학층을 더 포함하는, 화상 표시 장치.
  14. 캐리어 기재 상에 분리층, 제1 절연층, 흑화층 및 금속층을 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 흑화층 및 상기 금속층을 패터닝하여 흑화 패턴 및 금속 패턴을 포함하는 도전 패턴을 포함하는 안테나 유닛을 형성하는 단계;
    상기 안테나 유닛의 적어도 일부가 매립되도록 상기 제1 절연층 상에 패시베이션 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 절연층, 상기 안테나 유닛 및 상기 패시베이션 층을 포함하는 적층체를 제2 절연층 상에 적층하여 상기 패시베이션 층의 표면을 상기 제2 절연층의 상면에 접촉시키는 단계를 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제2 절연층의 상기 상면으로부터 상기 패시베이션 층, 상기 금속 패턴 및 상기 흑화 패턴이 순차적으로 배치되며,
    상기 흑화 패턴 및 상기 금속 패턴 중 적어도 하나는 역 테이퍼 형상을 갖는, 안테나 소자의 제조 방법.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 패시베이션 층을 형성하는 단계 후 상기 캐리어 기재 및 상기 분리층을 상기 제1 절연층으로부터 박리하는 단계를 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
  17. 청구항 14에 있어서, 상기 패시베이션 층을 형성하는 단계 후 상기 캐리어 기재를 상기 분리층으로부터 박리하는 단계를 더 포함하고,
    상기 적층체는 상기 분리층을 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
  18. 청구항 14에 있어서, 상기 안테나 유닛은 방사체, 상기 방사체로부터 연장되는 전송 선로, 및 상기 전송 선로의 말단부에 연결된 신호 패드를 포함하고,
    상기 패시베이션 층은 상기 방사체를 덮고 상기 신호 패드가 적어도 부분적으로 노출되도록 형성되는, 안테나 소자의 제조 방법.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 적층체를 상기 제2 절연층 상에 적층하는 단계 전에 회로 기판을 상기 신호 패드에 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는, 안테나 소자의 제조 방법.
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