WO2019088684A1 - 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2019088684A1
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radiation pattern
radiation
film antenna
pattern
patterns
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PCT/KR2018/013074
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류한섭
김종민
박동필
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Dongwoo Fine Chem Co Ltd
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Dongwoo Fine Chem Co Ltd
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    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Definitions

  • the present invention relates to a film antenna and a display device including the same. More particularly, the present invention relates to a film antenna including an electrode and a dielectric layer, and a display device including the same.
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Bluetooth wireless communication technologies
  • a display device for example, in the form of a smart phone.
  • an antenna may be coupled to the display device to perform a communication function.
  • the space occupied by the antenna can also be reduced. Accordingly, it may become difficult to design the antenna to have sensitivity to various kinds of signals in a wide band.
  • the antenna when the antenna is disposed on the front surface of the display device, it is necessary to have high transparency so as not to affect the image quality.
  • Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2003-0095557 discloses an antenna structure built in a portable terminal, but there is a limit to the recent development trend of the display device as described above.
  • An object of the present invention is to provide a film antenna having improved radiation characteristics and optical characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a display device including a film antenna having improved radiation characteristics and optical characteristics.
  • the radiation patterns comprise a first radiation pattern, a second radiation pattern, and a third radiation pattern, which are sequentially arranged from the driving circuitry.
  • first radiation pattern is disposed in a space within the second radiation pattern and the second radiation pattern is disposed in a space within the third radiation pattern.
  • An image display apparatus comprising any one of the film antennas 1 to 11 above.
  • the film antennas according to embodiments of the present invention include radiation patterns of different frequency bands sequentially arranged in the same plane.
  • a wideband antenna having sensitivity to a plurality of different kinds of frequencies within a limited space can be implemented.
  • the radiation patterns may be connected to one driving circuit through transmission lines.
  • the radiation patterns of different frequency bands are collectively controlled, and can be integrated and included in the film antenna.
  • a dummy pattern of the mesh pattern structure is formed between the radiation patterns, whereby the transmittance of the antenna is improved, and electrode visibility can be prevented.
  • the film antenna may be disposed on a front surface of a display device, and a display device capable of transmissivity and broadband communication may be implemented.
  • Figures 1 and 2 are schematic plan and sectional views, respectively, illustrating a film antenna according to exemplary embodiments.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • FIGS. 5 and 6 are enlarged views showing the structure of the dummy mesh pattern of the film antenna.
  • FIG. 7 is a schematic plan view illustrating a film antenna applied to a display device according to exemplary embodiments.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a display device according to exemplary embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide a film antenna including a plurality of radiation patterns of different frequency band, transmission lines branched from each of the radiation patterns, and a driving circuit connected together to the transmission lines.
  • Embodiments of the present invention also provide a display device including the film antenna and capable of implementing a broadband communication function.
  • the film antenna may be, for example, a microstrip patch antenna fabricated in the form of a transparent film.
  • the film antenna can be applied to a communication device for 3G to 5G mobile communication, for example.
  • the film antenna may be capable of driving in a high frequency band in the range of about 1 GHz or more, in one embodiment in the range of about 20 to 60 GHz.
  • the film antenna can be driven together, for example, in a frequency band of 1 GHz or less.
  • Embodiments of the present invention also provide a display device including the film antenna.
  • Figures 1 and 2 are schematic plan and sectional views, respectively, illustrating a film antenna according to exemplary embodiments.
  • the film antenna may include a dielectric layer 100 and an electrode layer 115 formed on the dielectric layer 100.
  • the electrode layer 115 may include radiation patterns 110 and transmission lines 120.
  • the dielectric layer 100 may comprise an insulating material having a predetermined dielectric constant.
  • the dielectric layer 100 may comprise, for example, an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, metal oxide, or the like, or an organic insulating material such as epoxy resin, acrylic resin, imide series resin,
  • the dielectric layer 100 may function as a film substrate of the film antenna in which the radiation patterns 110 and the transmission lines 120 are formed.
  • the dielectric constant of the dielectric layer 100 can be adjusted in the range of about 1 to 20.
  • the driving frequency is excessively reduced, and driving in a high frequency band (for example, 5G band) in the range of 25 GHz to 35 GHz, for example, may not be realized.
  • the radiation pattern 110 may comprise a plurality of radiation patterns having different resonance frequencies.
  • the radiation pattern 110 may include a first radiation pattern 112, a second radiation pattern 114, and a third radiation pattern 116, each having a different resonant frequency.
  • the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114 and the third radiation pattern 116 may be sequentially arranged from one side of the dielectric layer 100, as shown in FIG.
  • the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114, and the third radiation pattern 116 may have a loop shape.
  • the shape of each radiation pattern 110 is shown as a rectangle.
  • the shape of the radiation pattern 110 is not limited thereto, and may be appropriately changed in consideration of the area, frequency, and the like of the film antenna.
  • the first radiation pattern 112 may be included within the second radiation pattern 114 and the second radiation pattern 114 may be arranged within the third radiation pattern 116 . Accordingly, the plurality of radiation patterns 110 can be sequentially expanded and arranged while the width or the length is increased.
  • the resonance frequencies that can be transmitted and received can be reduced toward the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114, and the third radiation pattern 116.
  • the first radiation pattern 112 is a 5G communication (e.g., about 28-30 GHz)
  • the second radiation pattern 114 is a Wi-Fi (e.g., about 2.5 To 5 GHz)
  • the third radiation pattern 116 may have a resonant frequency corresponding to a 4G communication (e.g., about 1.7 to 2 GHz).
  • the resonance frequency of each of the radiation patterns 110 may be appropriately changed or added depending on the use and structure of the electronic device on which the film antenna is mounted.
  • a radiation pattern for short-range wireless communication NFC may be disposed outside the third radiation pattern 116.
  • the radiation patterns 110 may be electrically connected to the driving circuit portion DC via the transmission lines 120.
  • the plurality of radiation patterns 110 described above can be integrated or integrated by one driving circuit unit (DC) through the transmission lines 120.
  • the driving circuit portion DC may include, for example, an integrated circuit (IC) chip.
  • the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114 and the third radiation pattern 116 are transmitted through the first transmission line 122, the second transmission line 124 and the third transmission line 126, respectively, And may be connected to the driving circuit unit DC.
  • the driving circuit unit DC can drive each radiation pattern 110 independently.
  • the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114, and the third radiation pattern 116 can be independently turned on / off by the driving circuit DC.
  • the radiation pattern of any one of the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114, or the third radiation pattern 116 may be selected and driven by the drive circuit portion DC. In one embodiment, two or more radiation patterns of the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 114, or the third radiation pattern 116 may be selected and driven by the drive circuitry DC.
  • the radiation patterns 110 may all be coplanar or on the same level on the top surface of the dielectric layer 100.
  • the transmission lines 120 may also be coplanar with the radiation patterns 110.
  • each radiation pattern 110 can be adjusted according to the receivable frequency in consideration of the dielectric constant of the dielectric layer 100.
  • the radiation pattern 110 and / or the transmission line 120 may be formed of a metal such as Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, (Ti), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni) Or alloys thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the radiation pattern 110 and / or the transmission line 120 may comprise silver (Ag) or a silver alloy for low resistance implementation, for example a silver-palladium-copper (APC) can do.
  • the radiation pattern 110 and / or the transmission line 120 may be formed of a material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (ITZO), zinc oxide (ZnOx) And may include a transparent metal oxide.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ITZO indium zinc tin oxide
  • ZnOx zinc oxide
  • the radiation pattern 110 and / or the transmission line 120 may include a mesh-patterned structure for enhanced transmittance.
  • the radiation pattern 110 may have a high transmittance metal thin film structure.
  • the radiation pattern 110 may have a solid metal thin film structure of about 50-200 A thick.
  • the transmittance of the radiation pattern 110 may be at least about 70%, preferably at least about 80%.
  • a ground layer 90 may be formed on the bottom surface of the dielectric layer 100.
  • a capacitance or an inductance is formed between the electrode layer 115 and the ground layer 90 by the dielectric layer 100 so that the frequency band in which the film antenna can be driven or sensed is adjusted .
  • the film antenna may be provided with a vertical radiation antenna.
  • the ground layer 90 may comprise a metal, an alloy, or a transparent conductive oxide.
  • the conductive member of the display device on which the film antenna is mounted may be provided as a ground layer 90.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • each radiation pattern 110 may form a loop together with the transmission line 120.
  • each radiation pattern 110 includes an open area as indicated by a dotted circle in FIG. 3, and may be connected to the transmission line 120 through the open area.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • each radiation pattern 110 or between the radiation patterns 110 may be defined as a dummy area.
  • a first dummy area is defined within the first radiation pattern 112
  • a second dummy area is defined between the second radiation pattern 114 and the first radiation pattern 112
  • a third dummy region may be defined between the first radiation pattern 116 and the second radiation pattern 114.
  • a dummy mesh pattern 130 may be formed in each dummy region.
  • a first dummy mesh pattern 132 is formed in the first dummy area
  • a second dummy mesh pattern 134 is formed in the second dummy area
  • a third dummy mesh pattern 132 is formed in the third dummy area, (136) may be formed.
  • the radiation patterns 110 may also include a mesh pattern structure. Therefore, the transmittance of the film antenna can be improved. In addition, by forming the dummy mesh pattern 130, the electrode visibility according to the pattern shape difference can be reduced.
  • the separation region 140 may be formed along the profile of each radiation pattern 110.
  • the radiation pattern 110 and the dummy mesh pattern 130 can be separated or isolated by the separation region 140.
  • a dummy mesh pattern may also be formed in the outer region of the third radiation pattern 116.
  • the mesh pattern layer may be formed substantially on the entire surface of the dielectric layer 100. [ Thereafter, the radiation pattern 110 and the dummy mesh pattern 130 can be defined by etching the mesh pattern layer to form the isolation region 140.
  • the transmission lines 120 also include the mesh pattern structure and may be formed integrally with the radiation pattern 110.
  • FIGS. 5 and 6 are enlarged views showing the structure of the dummy mesh pattern of the film antenna.
  • the dummy mesh pattern 130 may include, for example, a plurality of unit mesh units by electrode lines 135 extending to cross each other.
  • the unit mesh unit may have a rhombic shape as shown in FIG.
  • the unit mesh unit may include a segment C1.
  • a segment C1 may be formed at each side of the unit mesh unit.
  • the dummy mesh pattern 130 may be provided substantially as an insulator. Therefore, it is possible to improve the optical characteristics of the film antenna while suppressing signal interference with the adjacent radiation patterns 110.
  • the position of the segment is not limited to the example shown in Fig. 5, and can be appropriately changed.
  • the segment C2 is formed in an intersection region (labeled " I " in Figure 5) of electrode lines 135 included in the dummy mesh pattern 130 It is possible.
  • At least some of the electrode lines 135 in the cross region I may be disconnected from each other to define the segment C2.
  • FIG. 7 is a schematic plan view illustrating a film antenna applied to a display device according to exemplary embodiments.
  • the film antenna may include a plurality of driving circuit portions DC.
  • the driving circuit portion DC may be distributed on both sides of the film antenna.
  • the radiation patterns 110 having different frequencies can be integrated or integrated through the transmission line 120 by each driving circuit portion.
  • the regions on the dielectric layer 100 except for the radiation patterns 110 and the transmission lines 120 can be substantially filled with a dummy mesh pattern.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing a display device according to exemplary embodiments.
  • Fig. 8 shows an outer shape including a window of a display device.
  • the display device 200 may include a display area 210 and a peripheral area 220.
  • the peripheral region 220 may be disposed on both sides and / or both ends of the display region 210, for example.
  • the above-described film antenna may be disposed on the front side of the display device 200, wherein the radiation patterns 110 and the dummy mesh patterns 130 of the film antenna are disposed on the display device 200, As shown in FIG. As described above, the transmittance can be improved by using the mesh pattern, and the electrode visibility can be suppressed.
  • the driving circuit unit DC of the film antenna may be arranged to correspond to the peripheral area 220 of the display device 200.
  • the peripheral region 220 may correspond to, for example, a light shielding portion or a bezel portion of the display device.
  • the communication device with enhanced signal sensitivity can be provided to the display device 200 (hereinafter, referred to as " antenna device ") by covering a high frequency band and a low frequency band together through a plurality of driving circuit portions DC and radiation patterns 110 of different resonance frequencies. ).

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예들의 필름 안테나는 서로 다른 주파수 영역대의 복수의 방사 패턴들, 방사 패턴들 각각으로부터 분기되는 전송선로들, 및 전송 선로들에 함께 연결되는 구동 회로부를 포함한다. 상이한 주파수 대역의 방사 패턴들을 일체화하여 신호 송수신 효율성, 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
본 발명은 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전극 및 유전층을 포함하는 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
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.
또한, 최근 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이와 같은 박형, 고투명, 고해상도의 디스플레이 장치가 개발되면서, 상기 안테나 역시 제한된 두께 내에서 향상된 송수신 감도를 갖도록 개발될 필요가 있다.
그러나, 안테나가 탑재되는 디스플레이 장치가 보다 얇아지고 경량화됨에 따라, 상기 안테나가 차지하는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 광대역 대에서 다양한 종류의 신호에 감도를 갖도록 안테나를 설계하는 것이 곤란해 질 수 있다.
또한, 안테나가 상기 디스플레이 장치의 전면에 배치되는 경우 이미지 품질에 영향을 주지 않도록 고투명도를 가질 필요가 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으나, 그러나, 상술한 바와 같이 디스플레이 장치의 최근 개발 추세에 적용되기에는 한계가 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 광학적 특성을 갖는 필름 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 광학적 특성을 갖는 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 서로 다른 주파수 영역대의 복수의 방사 패턴들;
상기 방사 패턴들 각각으로부터 분기되는 전송 선로들; 및
상기 전송 선로들에 함께 연결되는 구동 회로부를 포함하는, 필름 안테나.
2. 위 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 상기 구동 회로부로부터 순차적으로 배열되는 제1 방사 패턴, 제2 방사 패턴 및 제3 방사 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
3. 위 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴으로 갈수록 공진 주파수가 감소하는, 필름 안테나.
4. 위 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴은 상기 구동 회로부에 의해 독립적으로 제어되는, 필름 안테나.
5. 위 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴은 각각 루프 형태를 가지며,
상기 제2 방사 패턴 내의 공간에 상기 제1 방사 패턴이 배치되며, 상기 제3 방사 패턴 내의 공간에 상기 제2 방사 패턴이 배치되는, 필름 안테나.
6. 위 5에 있어서, 상기 방사 패턴들 사이 또는 상기 방사 패턴 내의 공간에는 더미 메쉬 패턴이 형성된, 필름 안테나.
7. 위 6에 있어서, 더미 메쉬 패턴은 분절부들을 포함하는, 필름 안테나.
8. 위 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 메쉬 패턴 구조를 포함하는, 필름 안테나.
9. 위 1에 있어서, 상기 구동 회로부는 복수로 형성되며, 상기 각 구동 회로부마다 서로 다른 주파수 영역대의 상기 복수의 방사 패턴들이 집적되는, 필름 안테나.
10. 위 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 동일 평면 상에 배치되는, 터치 센서.
11. 위 10에 있어서, 상기 방사 패턴들이 형성된 유전층; 및
상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
12. 위 1 내지 11 중 어느 하나의 필름 안테나를 포함하는, 화상 표시 장치.
13. 위 12에 있어서, 상기 필름 안테나는 상기 화상 표시 장치의 전면부에 배치되는, 화상 표시 장치.
14. 위 13에 있어서, 상기 방사 패턴들은 상기 화상 표시 장치의 표시 영역 상에 배치되는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 필름 안테나는 동일 평면 내에서 서로 순차적으로 배열된 서로 다른 주파수 대역의 방사 패턴들을 포함한다. 따라서, 제한된 공간 내에서 복수의 다른 종류의 주파수에 감도를 갖는 광대역 안테나가 구현될 수 있다.
상기 방사 패턴들은 전송 선로들을 통해 하나의 구동 회로부에 연결될 수 있다. 따라서, 상이한 주파수 대역의 각 방사 패턴들이 일괄적으로 제어되며, 보다 집적화되어 상기 필름 안테나에 포함될 수 있다. 또한, 상기 방사 패턴을 이용하여 원하는 주파수를 선택적으로 송수신하여 신호 감도 및 방사 효율성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 방사 패턴들 사이는 메쉬 패턴 구조의 더미 패턴이 형성되며, 이에 따라 안테나의 투과율이 향상되며, 전극 시인이 방지될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 필름 안테나는 디스플레이 장치의 전면 상에 배치되어 투과율 및 광대역 통신이 가능한 디스플레이 장치가 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5 및 도 6은 상기 필름 안테나의 더미 메쉬 패턴의 구조를 나타내는 부분 확대도들이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 적용되는 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 서로 다른 주파수 영역대의 복수의 방사 패턴들, 상기 방사 패턴들 각각으로부터 분기되는 전송선로들, 및 상기 전송 선로들에 함께 연결되는 구동 회로부를 포함하는 필름 안테나를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 상기 필름 안테나를 포함하며, 광대역 통신 기능이 구현가능한 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 필름 안테나는 예를 들면, 투명 필름 형태로 제작되는 마이크로스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna)일 수 있다. 상기 필름 안테나는 예를 들면, 3G 내지 5G 이동통신을 위한 통신 기기에 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 필름 안테나는 약 1 GHz 이상, 일 실시예에 있어서 약 20 내지 60 GHz 범위의 고주파수 대역에서 구동 가능할 수 있다. 또한, 상기 필름 안테나는 예를 들면, 1 GHz 이하의 주파수 대역에서도 함께 구동될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 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.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 필름 안테나는 유전층(100), 및 유전층(100) 상에 형성된 전극층(115)을 포함할 수 있다. 전극층(115)은 방사 패턴들(110) 및 전송 선로들(120)을 포함할 수 있다.
유전층(100)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 유전층(100)은 예를 들면, 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 방사 패턴들(110) 및 전송 선로들(120)이 형성되는 필름 안테나의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)의 유전율은 약 1 내지 20 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 20을 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 예를 들면, 25GHz 내지 35GHz 범위의 고주파 대역(예를 들면, 5G 대역)에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 방사 패턴(110)은 서로 다른 공진 주파수를 갖는 복수의 방사 패턴들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(110)은 각각 다른 공진 주파수를 갖는 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)은 유전층(100)의 일 측으로부터 순차적으로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)은 루프(loop) 형상을 가질 수 있다. 도 1에서는, 각 방사 패턴(110)의 형상이 사각형으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 필름 안테나의 면적, 주파수 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 패턴(112)은 제2 방사 패턴(114) 내부에 포함되며, 제2 방사 패턴(114)은 제3 방사 패턴(116)의 내부에 포함된 형상으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 너비 혹은 길이가 증가하면서 복수의 방사 패턴들(110)이 순차적으로 확장되며 배열될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)으로 갈수록 송수신 가능한 공진 주파수가 감소할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 방사 패턴(112)은 5G 통신(예를 들면, 약 28 내지 30 GHz), 제2 방사 패턴(114)은 와이-파이(Wi-Fi, 예를 들면 약 2.5 내지 5 GHz) 및 제3 방사 패턴(116)은 4G 통신(예를 들면, 약 1.7 내지 2 GHz)에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
방사 패턴들(110) 각각의 공진 주파수는 상기 필름 안테나가 탑재되는 전자 기기의 용도, 구조에 따라 적절히 변경되거나, 추가될 수 있다. 예를 들면, 근거리 무선 통신(NFC) 용 방사 패턴이 제3 방사 패턴(116)의 외부에 배치될 수도 있다.
방사 패턴들(110)은 전송 선로들(120)을 통해 구동 회로부(DC)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상술한 복수의 방사 패턴들(110)이 전송 선로들(120)을 통해 하나의 구동 회로부(DC)에 의해 집적 또는 일체화될 수 있다. 구동 회로부(DC)는 예를 들면, 집적 회로(IC) 칩을 포함할 수 있다.
제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)은 각각 제1 전송 선로(122), 제2 전송 선로(124) 및 제3 전송 선로(126)를 통해 구동 회로부(DC)와 연결될 수 있다.
구동 회로부(DC)는 각 방사 패턴(110)을 독립적으로 구동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 및 제3 방사 패턴(116)이 구동 회로부(DC)에 의해 각각 독립적으로 온/오프(On/Off) 될 수 있다.
일 구현예에 있어서, 구동 회로부(DC)에 의해 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 또는 제3 방사 패턴(116) 중 어느 하나의 방사 패턴이 선택되어 구동될 수 있다. 일 구현예에 있어서, 구동 회로부(DC)에 의해 제1 방사 패턴(112), 제2 방사 패턴(114) 또는 제3 방사 패턴(116) 중 2 이상의 방사 패턴들이 선택되어 구동될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 방사 패턴들(110)은 유전층(100)의 상면 상에서 모두 동일 평면 또는 동일 레벨 상에 배치될 수 있다. 전송 선로들(120) 역시 방사 패턴들(110)과 함께 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 공진 주파수에 대응하는 방사 패턴들을 상술한 루프 형상을 이용하여 단일 필름의 제한된 공간 내에 수용할 수 있다. 그러므로, 상기 필름 안테나를 통해 복수의 공진 주파수들에 대한 선택적 혹은 동시 송수신이 구현될 수 있다.
또한, 유전층(100)의 유전율을 고려하여 수신 가능한 주파수에 따라 각 방사 패턴(110)의 너비 혹은 길이를 조절할 수 있다.
방사 패턴(110) 및/또는 전송 선로(120)는 각각 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), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(110) 및/또는 전송 선로(120)는 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(110) 및/또는 전송 선로(120)는 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 금속 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(110) 및/또는 전송 선로(120)는 투과율 향상을 위해 메쉬(mesh)-패턴 구조를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(110)은 고투과율의 금속 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(110) 은 약 50 내지 200Å 두께의 솔리드 금속 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(110) 의 투과율은 약 70% 이상, 바람직하게는 약 80% 이상일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)의 저면 상에 그라운드 층(90)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 유전층(100)에 의해 전극층(115) 및 그라운드 층(90) 사이에서 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 필름 안테나가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 필름 안테나는 수직 방사 안테나로 제공될 수 있다.
그라운드 층(90)은 금속, 합금 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 필름 안테나가 실장되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 그라운드 층(90)으로 제공될 수도 있다.
도 3은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 각 방사 패턴(110)은 전송 선로(120)와 함께 루프를 형성할 수 있다. 이 경우, 각 방사 패턴(110)은 도 3에 점선 원으로 표시된 바와 같은 개방 영역을 포함하며, 상기 개방 영역을 통해 전송 선로(120)와 연결될 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 각 방사 패턴(110) 내부 또는 방사 패턴들(110) 사이의 공간은 더미 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제1 방사 패턴(112) 내부에는 제1 더미 영역이 정의되며, 제2 방사 패턴(114) 및 제1 방사 패턴(112) 사이에는 제2 더미 영역이 정의되며, 제3 방사 패턴(116) 및 제2 방사 패턴(114) 사이에는 제3 더미 영역이 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 각 더미 영역 내에는 더미 메쉬(mesh) 패턴(130)이 형성될 수 있다. 상기 제1 더미 영역 내에는 제1 더미 메쉬 패턴(132)이 형성되며, 상기 제2 더미 영역 내에는 제2 더미 메쉬 패턴(134)이 형성되며, 상기 제3 더미 영역 내에는 제3 더미 메쉬 패턴(136)이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(110) 역시 메쉬 패턴 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 필름 안테나의 투과율이 향상될 수 있다. 또한, 더미 메쉬 패턴(130)을 형성함에 따라, 패턴 형상 차이에 따른 전극 시인을 감소시킬 수 있다.
각 방사 패턴(110)의 프로파일을 따라 분리 영역(140)이 형성될 수 있다. 분리 영역(140)에 의해 방사 패턴(110) 및 더미 메쉬 패턴(130)이 구분 또는 절연될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 방사 패턴(116)의 외부 영역에도 더미 메쉬 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들면, 메쉬 패턴 층이 실질적으로 유전층(100)의 전면 상에 형성될 수 있다. 이후, 상기 메쉬 패턴 층을 식각하여 분리 영역(140)을 형성함으로써, 방사 패턴(110) 및 더미 메쉬 패턴(130)을 정의할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 전송 선로들(120) 역시 상기 메쉬 패턴 구조를 포함하며, 방사 패턴(110)과 일체로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 상기 필름 안테나의 더미 메쉬 패턴의 구조를 나타내는 부분 확대도들이다.
도 5를 참조하면, 더미 메쉬 패턴(130)은 서로 교차하도록 연장하는 전극 라인들(135)에 의해, 예를 들면 복수의 단위 메쉬 유닛을 포함할 수 있다. 상기 단위 메쉬 유닛은 도 5에 도시된 바와 같이, 마름모 형상을 가질 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 단위 메쉬 유닛은 분절부(C1)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 단위 메쉬 유닛의 각 변마다 분절부(C1)가 형성될 수 있다.
더미 메쉬 패턴(130)이 분절부들(C1)을 포함함에 따라, 더미 메쉬 패턴(130)은 실질적으로 절연체로 제공될 수 있다. 따라서, 인접하는 방사 패턴(110)에 대한 신호 간섭을 억제하면서 상기 필름 안테나의 광학적 특성을 향상시킬 수 있다.
분절부의 위치는 도 5에 도시된 예로 한정되는 것은 아니며, 적절히 변경될 수 있다.
도 6을 참조하면, 일부 실시예들에 있어서, 분절부(C2)는 더미 메쉬 패턴(130)에 포함된 전극 라인들(135)의 교차 영역(도 5에서 "I"로 표시됨)에 형성될 수도 있다.
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 교차 영역(I)에서 적어도 일부의 전극 라인들(135)이 서로 단절되어 분절부(C2)를 정의할 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 적용되는 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 필름 안테나는 복수의 구동 회로부들(DC)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구동 회로부(DC)는 상기 필름 안테나의 양 측부에 분포될 수 있다.
상술한 바와 같이, 각 구동 회로부에 의해 서로 다른 주파수들을 갖는 방사 패턴들(110)이 전송 선로(120)를 통해 집적 또는 일체화될 수 있다.
또한, 구동 회로부들(DC)을 필름 안테나의 주변 영역을 따라 고르게 분포시킴으로써, 신호 감도를 향상시키고, 신호 손실 또는 신호 차단을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사 패턴들(110) 및 전송 선로들(120)을 제외한 유전층(100) 상의 영역은 실질적으로 더미 메쉬 패턴으로 충진될 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 8은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
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.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 필름 안테나는 디스플레이 장치(200)의 전면에 배치될 수 있으며, 이 경우 필름 안테나의 방사 패턴들(110) 및 더미 메쉬 패턴들(130)은 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210) 상에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 메쉬 패턴을 이용해 투과율을 향상시키고, 전극 시인을 억제할 수 있다.
필름 안테나의 구동 회로부(DC)는 디스플레이 장치(200)의 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다. 주변 영역(220)은 예를 들면, 디스플레이 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 복수의 구동 회로부들(DC) 및 상이한 공진 주파수의 방사 패턴들(110)을 통해 고주파 대역 및 저주파 대역을 함께 포괄하며, 신호 감도가 향상된 통신 기능을 디스플레이 장치(200)에 구현할 수 있다.

Claims (14)

  1. 서로 다른 주파수 영역대의 복수의 방사 패턴들;
    상기 방사 패턴들 각각으로부터 분기되는 전송 선로들; 및
    상기 전송 선로들에 함께 연결되는 구동 회로부를 포함하는, 필름 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 상기 구동 회로부로부터 순차적으로 배열되는 제1 방사 패턴, 제2 방사 패턴 및 제3 방사 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴으로 갈수록 공진 주파수가 감소하는, 필름 안테나.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴은 상기 구동 회로부에 의해 독립적으로 제어되는, 필름 안테나.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 방사 패턴, 상기 제2 방사 패턴 및 상기 제3 방사 패턴은 각각 루프 형태를 가지며,
    상기 제2 방사 패턴 내의 공간에 상기 제1 방사 패턴이 배치되며, 상기 제3 방사 패턴 내의 공간에 상기 제2 방사 패턴이 배치되는, 필름 안테나.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 방사 패턴들 사이 또는 상기 방사 패턴 내의 공간에는 더미 메쉬 패턴이 형성된, 필름 안테나.
  7. 청구항 6에 있어서, 더미 메쉬 패턴은 분절부들을 포함하는, 필름 안테나.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 메쉬 패턴 구조를 포함하는, 필름 안테나.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 회로부는 복수로 형성되며, 상기 각 구동 회로부마다 서로 다른 주파수 영역대의 상기 복수의 방사 패턴들이 집적되는, 필름 안테나.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 방사 패턴들은 동일 평면 상에 배치되는, 필름 안테나.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방사 패턴들이 형성된 유전층; 및
    상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 필름 안테나를 포함하는, 화상 표시 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 필름 안테나는 상기 화상 표시 장치의 전면부에 배치되는, 화상 표시 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 방사 패턴들은 상기 화상 표시 장치의 표시 영역 상에 배치되는, 화상 표시 장치.
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