WO2019088788A1 - 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2019088788A1
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antenna
pattern
pad portion
film antenna
film
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PCT/KR2018/013338
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김종민
류한섭
허윤호
홍원빈
이승윤
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동우화인켐 주식회사
포항공과대학교 산학협력단
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    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly

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.
  • an antenna for performing communication in a very high frequency band needs to be coupled to the display device.
  • the distance or space between the display panels included in the display device of the antenna also decreases, and substantially the antenna can be integrated into the display device.
  • the operation of the display device or a structure (for example, a thin film transistor, a light emitting device, or the like) included in the display panel may be influenced by radio waves or radiation generated from the antenna.
  • Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2003-0095557 discloses an antenna structure incorporated in a portable terminal, and does not provide an alternative to the above-described problems.
  • An object of the present invention is to provide a film antenna having improved signal transmission / reception efficiency and radiation reliability.
  • An object of the present invention is to provide a display device including a film antenna having improved signal transmission / reception efficiency and radiation reliability.
  • Dielectric layer Dielectric layer; A pad portion disposed on the dielectric layer; And an antenna pattern disposed on the dielectric layer and oriented obliquely with respect to the pad portion.
  • the antenna pattern comprises a radiation pattern and a transmission line for mediating the radiation pattern and the pad portion.
  • the antenna pattern comprises a plurality of antenna patterns inclined in an opposite direction to the pad portion.
  • the film antenna of claim 1 further comprising an antenna pattern extending parallel to the pad portion.
  • the film antenna wherein the inclination angle is at least 5 degrees (o) is less than 90 degree, the film antenna.
  • the film antenna of claim 1 further comprising a ground layer disposed below said dielectric layer.
  • the antenna pattern is formed of a material selected from the group consisting of Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Tungsten, niobium, tantalum, vanadium, iron, manganese, cobalt, nickel, zinc and alloys thereof. And at least one selected from the group consisting of:
  • the film antenna of claim 1 further comprising a dummy pattern formed around the antenna pattern.
  • a display device comprising a film antenna according to any one of claims 1 to 13 above.
  • the radiation pattern and the transmission line may be arranged inclined with respect to the pad portion.
  • the radiation in the -Z-axis direction can be reduced to reduce the signal intensity or signal loss of the radiation pattern.
  • the film antenna can be applied to a display device including a mobile communication device capable of transmitting and receiving in a high frequency band of 3 G or more, for example, 5 G, thereby improving radiation characteristics and image quality.
  • 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 embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • Figures 6 and 7 are schematic plan views illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • FIG. 8 is a schematic plan view for explaining a display device according to exemplary embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide a film antenna including a radiation pattern extending obliquely at an angle with respect to a pad portion, wherein side lobe generation is suppressed and signal reliability is improved.
  • 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.
  • 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 50 includes sides extending in a first direction and a second direction, respectively.
  • first direction and the second direction may be orthogonal to each other on the same plane.
  • the first direction may be defined as a horizontal direction (or width direction)
  • the second direction may be defined as a vertical direction (or length direction).
  • the film antenna 50 may include an antenna pattern and a pad portion 116 disposed on the dielectric layer 100.
  • the dielectric layer 100 may function as a film base of the film antenna 50 on which the antenna pattern is formed.
  • 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,
  • the dielectric layer 100 may comprise a transparent resin material.
  • the dielectric layer 100 may be formed of a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose-based resins such as diacetylcellulose and triacetylcellulose; Polycarbonate resin; Acrylic resins such as polymethyl (meth) acrylate and polyethyl (meth) acrylate; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, cyclo- or norbornene-structured polyolefins, ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride resin; Amide resins such as nylon and aromatic polyamide; Imide resin; Polyether sulfone type resin; Sulfone based resin; Polyether ether ketone resin; A sulfided poly
  • the dielectric constant of the dielectric layer 100 can be adjusted to a range of about 1.5 to about 12. If the dielectric constant exceeds about 12, the driving frequency is excessively reduced, and driving in a desired high frequency band may not be realized.
  • the antenna pattern may include a radiation pattern 112 and a transmission line 114.
  • the radiation pattern 112 may be integrally connected to the transmission line 114.
  • the radiation pattern 112 may include a protrusion at the center which is connected to the transmission line 114.
  • the transmission line 114 may be provided, for example, as a feeding line of the antenna pattern.
  • the transmission line 114 may extend from the protrusion of the radiation pattern 112 to the pad portion 116.
  • the pad portion 116 includes a recess therein, and the transmission line 114 can be inserted into the recess of the pad portion 116.
  • the shapes of the radiation pattern 112 and the pad portion 116 shown in FIG. 1 are illustrative and can be appropriately changed in consideration of the radiation efficiency and the like.
  • the antenna pattern may extend obliquely with respect to the pad portion 116 at an angle.
  • the radiation pattern 112 of the antenna pattern may be disposed obliquely with respect to the pad portion 116.
  • the inclination angle ? Of the radiation pattern 112 can be defined as an angle between the extension direction of the radiation pattern 112 and the second direction of the film antenna 50 (for example, the longitudinal direction).
  • the inclination angle ( ⁇ ) of the radiation pattern 112 may be defined as the angle between the side edges (116a) of the radiation pattern extending direction, and pad portions 116 of 112.
  • the transmission line 114 may also be disposed obliquely with respect to the pad portion 116 with the radiation pattern 112. In one embodiment, the tilt angle of the transmission line 114 and the tilt angle of the radiation pattern 112 may be substantially the same.
  • the transmission line 114 includes a distal portion 114a and the distal portion 114a may be inserted within the recess of the pad portion 116.
  • the distal end 114a may be substantially parallel to the longitudinal direction of the pad portion 116 (e.g., the second direction). In this case, the transmission line 114 may extend at an inclined portion except for the distal end 114a.
  • a first conductive layer 110 is disposed on the dielectric layer 100, and the first conductive layer 110 may include the antenna pattern and the pad portion 116 described above.
  • the antenna pattern and / or pad portion 116 may be formed of a material selected from the group consisting of Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Ti, tungsten, niobium, tantalum, vanadium, iron, manganese, cobalt, nickel, zinc, ≪ / RTI > These may be used alone or in combination of two or more.
  • the antenna pattern may include silver (Ag) or a silver alloy for low resistance implementation, and may include, for example, a silver-palladium-copper (APC) alloy.
  • the antenna pattern and / or pad portion 116 may include a transparent metal oxide such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (ITZO), zinc oxide (ZnOx)
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ITZO indium zinc tin oxide
  • ZnOx zinc oxide
  • a second conductive layer 90 may be disposed under the dielectric layer 100.
  • the second conductive layer 90 may be provided as a ground layer of the film antenna.
  • a contact or a connection ground pattern connecting the second conductive layer 90 and the pad portion 116 may be formed in the dielectric layer 100.
  • the second conductive layer 90 may be included as a separate configuration of the film antenna.
  • the conductive member of the display device on which the film antenna is mounted may be provided as a ground layer.
  • the conductive member may include, for example, a gate electrode of a thin film transistor (TFT) included in a display panel, various wirings such as a scan line or a data line, or various electrodes such as a pixel electrode and a common electrode.
  • TFT thin film transistor
  • the second conductive layer 90 may comprise a conductive material such as a metal, an alloy, or a transparent metal oxide.
  • the occurrence of side lobe of the film antenna 50 can be suppressed or reduced.
  • the orientation of the film antenna 50 toward the display panel may occur in the secondary lobe.
  • the luminescent characteristics in the thin film transistor (TFT) and the OLED layer included in the display panel may be deformed or disturbed due to the side lobes in the -Z axis direction. Further, the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer may be deformed or disturbed.
  • a second conductive layer 90 may be disposed below the dielectric layer 100 as described above, and the second conductive layer 90 may serve as a ground layer.
  • the resistance between the antenna pattern and the second conductive layer 90 can be increased, and accordingly, the direction of the second conductive layer 90 (for example, -Z Axis direction) can be reduced.
  • the inclination angle ? Of the antenna pattern can be selected in a range larger than 0 degree ( o ) and smaller than 90 degrees. In order to effectively suppress the above-described radiation in the -Z axis direction, the inclination angle ? Of the antenna pattern may be set to 5 degrees or more.
  • the size of the side lobes decreases, and thus the beam width of the film antenna 50 can be reduced. Therefore, the wavelength selectivity or gain of the film antenna 50 can be increased.
  • the inclination angle represents an absolute value and may include an angle in a clockwise direction or a counterclockwise direction.
  • the antenna pattern may form an inclination angle to the right with respect to the pad portion 116 or the distal end portion 114a of the transmission line 114.
  • antenna pattern Although only one antenna pattern is shown in FIG. 1 for convenience of description, a plurality of antenna patterns may be arranged on the dielectric layer 100.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • the radiation pattern 112 and the inclination angle of the transmission line 114 included in the film antenna 52 may be set to be different from each other.
  • the transmission line 114 may have a first tilt angle ? 1 and the radiation pattern 112 may have a second tilt angle ? 2.
  • the second tilt angle [ theta] 2 of the radiation pattern 112 may be greater than the first tilt angle [ theta] 1 of the transmission line 114.
  • the inclination angle of the transmission line 114 may be smaller than the inclination angle of the radiation pattern 112 so that the spacing between the radiation pattern 112 and the pad portion 116 can be maintained while blocking the above- .
  • the transmission line 114 may function as a mediating pattern or cushioning pattern between the radiation pattern 112 and the pad portion 116.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • the film antenna 54 includes a plurality of antenna patterns disposed on the dielectric layer 100, and may include antenna patterns inclined in opposite directions.
  • the film antenna 54 may include a first antenna pattern and a second antenna pattern that are inclined in opposite directions.
  • the first antenna pattern may include a first radiation pattern 212a and a first transmission line 214a and the second antenna pattern may include a second radiation pattern 212b and a second transmission line 214b. have.
  • the first antenna pattern and the second antenna pattern may form inclined angles with respect to the pad portions 216a and 216b in directions opposite to each other.
  • the first antenna pattern including the first radiation pattern 212a and the first transmission line 214a is inclined in a counterclockwise direction (for example, left direction) with respect to the first pad portion 216a Can be.
  • the second antenna pattern including the second radiation pattern 212b and the second transmission line 214b may be inclined clockwise (e.g., rightward) with respect to the second pad portion 216b.
  • the absolute value of the first inclination angle of the first antenna pattern ( ⁇ a), and the inclination angle of the second antenna pattern ( ⁇ b) may be substantially equal to each other or different.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • the film antenna 56 may include a plurality of antenna patterns.
  • the plurality of antenna patterns may include an antenna pattern oriented obliquely to the pad portion and an antenna pattern parallel to the pad portion.
  • the antenna pattern may include first to third antenna patterns.
  • the first antenna pattern may include a first radiation pattern 212a and a first transmission line 214a and the second antenna pattern may include a second radiation pattern 212b and a second transmission line 214b.
  • the third antenna pattern may include a third radiation pattern 212c and a second transmission line 214c.
  • the first and second antenna patterns may be oriented at an angle with respect to the first pad portion 216a and the second pad portion 216b, respectively.
  • the first and second antenna patterns may be oriented obliquely in directions opposite to each other.
  • the third antenna pattern may extend substantially parallel to the side wall of the third pad portion 216c (for example, forming an inclined angle).
  • the third antenna pattern may extend in the second direction.
  • the first and second antenna patterns may be arranged around the third antenna pattern, as shown in FIG.
  • Figures 6 and 7 are schematic plan views illustrating a film antenna according to some embodiments.
  • the antenna patterns including the radiation pattern 112 and the transmission line 114 may include a mesh structure.
  • a dummy pattern 120 is arranged around the antenna pattern, and the dummy pattern 120 may also include a mesh structure that is substantially the same as or similar to the antenna pattern.
  • the transmittance of the film antenna can be improved.
  • the antenna pattern can be prevented from being visually recognized in accordance with the pattern shape difference.
  • an isolation region or an isolation region having a cut mesh structure may be formed between the antenna pattern and the dummy pattern 120 to divide the antenna pattern.
  • the pad portion 116 may also be formed to include a mesh structure.
  • the pad portion 117 may have a substantially solid structure rather than a mesh structure.
  • the radiation pattern 112 is formed in a mesh structure to secure the transmittance and optical characteristics
  • the pad portion 117 may be formed in a hollow structure to realize signal sensitivity and low resistance characteristics.
  • the pad portion 117 may be disposed in the peripheral portion or the bezel portion of the display device so as not to substantially affect the display image.
  • the pad portion 117 may be disposed at a different level or other layer than the radiation pattern 112.
  • an insulating layer (not shown) may be formed on the radiation pattern 112 and the transmission line 114, and the pad portion 117 may be disposed on the insulating layer.
  • a contact (not shown) for electrically connecting the pad portion 117 and the transmission line 114 may be formed in the insulating layer.
  • FIG. 8 is a schematic plan view for explaining a display device according to exemplary embodiments.
  • 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 film antenna described above may be inserted into the display device 200 in the form of a patch.
  • the antenna pattern of the film antenna may overlap the display area 210 of the display device 200 as a whole.
  • the radiation pattern 112 (see FIG. 1) of the antenna pattern overlaps the display area 210 and the pad portion 116 (see FIG. 1) is disposed to correspond to the peripheral region 220 .
  • the peripheral region 220 may correspond to, for example, the light shielding portion or the bezel portion of the image display apparatus.
  • a driving circuit such as the IC chip of the film antenna and / or the display device 200 may be disposed in the peripheral region 220.
  • the pad portion 116 of the film antenna By arranging the pad portion 116 of the film antenna so as to be adjacent to the driving circuit, the signal transmission / reception path can be shortened and the signal loss can be suppressed.
  • the antenna pattern including the radiation pattern 112 can be oriented obliquely to suppress radiation in the -Z-axis direction in the display region 210. [ Thus, highly reliable radiation characteristics can be realized without deteriorating the image quality of the display device 200. [

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Abstract

본 발명의 실시예들의 필름 안테나는 유전층; 유전층 상에 배치된 패드부; 및 유전층 상에 배치되며 패드부에 대해 경사지게 배향된 안테나 패턴을 포함한다. 이로써, 안테나 패턴의 신호 세기 혹은 신호 손실을 감소시킨다. 또한, 필름 안테나가 디스플레이 장치에 탑재되는 경우, 디스플레이 장치의 오동작, 이미지 교란 발생을 억제할 수 있다. 본 발명에 따른 필름 안테나는 3G 이상, 예를 들면 5G 고주파 대역의 송수신이 가능한 이동 통신 기기를 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 방사 특성 및 이미지 품질을 함께 향상시킬 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.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치가 보다 컴팩트 해짐에 따라, 상기 안테나의 상기 디스플레이 장치에 포함된 표시 패널 사이의 거리 혹은 공간도 감소하며, 실질적으로 상기 안테나는 상기 디스플레이 장치에 일체화될 수 있다.
이 경우, 상기 안테나로부터 발생되는 전파 혹은 방사에 의해 상기 디스플레이 장치 혹은 표시 패널에 포함된 구조물(예를 들면, 박막 트랜지스터, 발광 소자 등)의 동작이 영향을 받을 수 있다.
따라서, 상기 안테나의 방사 또는 전파 방향을 컨트롤하여 이미지 품질에 영향을 주지 않으면서 신호 감도를 향상시키는 것이 필요하다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있으며, 상술한 문제점들에 대한 대안은 제공하지 못하고 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 신호 송수신 효율성 및 방사 신뢰성을 갖는 필름 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 신호 송수신 효율성 및 방사 신뢰성을 갖는 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 유전층; 상기 유전층 상에 배치된 패드부; 및 상기 유전층 상에 배치되며 상기 패드부에 대해 경사지게 배향된 안테나 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
2. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 방사 패턴, 및 상기 방사 패턴 및 상기 패드부를 중개하는 전송 라인을 포함하는, 필름 안테나.
3. 위 2에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 함께 상기 패드부에 대해 경사진, 필름 안테나.
4. 위 3에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 서로 동일한 경사각으로 연장하는, 필름 안테나.
5. 위 3에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 상기 패드부에 대해 서로 다른 경사각으로 배향된, 필름 안테나.
6. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 패드부에 대해 반대 방향으로 경사진 복수의 안테나 패턴들을 포함하는, 필름 안테나.
7. 위 1에 있어서, 상기 패드부에 대해 평행하게 연장하는 안테나 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
8. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 패드부의 측벽에 대해 소정의 경사각으로 배향된, 필름 안테나.
9. 위 8에 있어서, 상기 경사각은 5도(o) 이상이며 90도 미만인, 필름 안테나.
10. 위 1에 있어서, 상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
11. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 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), 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
12. 위 1에 있어서, 상기 안테나 패턴 주변에 형성된 더미 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
13. 위 12에 있어서, 상기 안테나 패턴 및 상기 더미 패턴은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
14. 위 1 내지 13 중 어느 하나에 따른 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 필름 안테나에 있어서, 방사 패턴 및 전송 라인이 패드부에 대해 경사지게 배열될 수 있다. 이에 따라, 예를 들면, -Z 축 방향으로의 방사를 감소시켜 상기 방사 패턴의 신호 세기 혹은 신호 손실을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 필름 안테나가 디스플레이 장치에 탑재되는 경우, 상기 -Z 축 방향으로의 방사에 의한 상기 디스플레이 장치의 오동작, 이미지 교란 발생을 억제할 수 있다.
상기 필름 안테나는 3G 이상, 예를 들면 5G 고주파 대역의 송수신이 가능한 이동 통신 기기를 포함하는 디스플레이 장치에 적용되어 방사 특성 및 이미지 품질을 함께 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6 및 도 7은 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 패드부에 대해 소정의 각도로 경사지게 연장하는 방사 패턴을 포함하며, 부엽(side lobe) 발생이 억제되어 신호 신뢰성이 향상된 필름 안테나를 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.
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.
필름 안테나(50)는 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 연장하는 변들을 포함하며, 예를 들면 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 동일 평면 상에서 서로 직교할 수 있다. 상기 제1 방향은 수평 방향(혹은 너비 방향), 상기 제2 방향은 수직 방향(혹은 길이 방향)으로 정의될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 필름 안테나(50)는 유전층(100) 상에 배치된 안테나 패턴 및 패드부(116)를 포함할 수 있다.
유전층(100)은 상기 안테나 패턴이 형성되는 필름 안테나(50)의 필름 기재로서 기능할 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 물질을 포함할 수 있다,
유전층(100)은 투명 수지 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 유전층(100)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등의 열가소수성 수지를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 유전층(100)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
상기 안테나 패턴은 방사 패턴(112) 및 전송 라인(114)을 포함할 수 있다.
방사 패턴(112)은 전송 라인(114)과 일체로 연결될 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(112)은 전송 라인(114)과 연결되는 돌출부를 중앙부에 포함할 수 있다.
전송 라인(114)은 예를 들면, 상기 안테나 패턴의 피딩(feeding) 라인으로 제공될 수 있다. 전송 라인(114)은 방사 패턴(112)의 상기 돌출부로부터 패드부(116)로 연장될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 패드부(116)는 리세스를 내부에 포함하며, 전송 라인(114)은 패드부(116)의 상기 리세스 내부에 삽입될 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 방사 패턴(112) 및 패드부(116)의 형상은 예시적인 것이며, 방사 효율 등을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 패턴은 소정의 각도로 패드부(116)에 대해 경사지게 연장할 수 있다.
예를 들면, 상기 안테나 패턴의 방사 패턴(112)이 패드부(116)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 방사 패턴(112)의 경사각(θ)은 방사 패턴(112)의 연장 방향 및 필름 안테나(50)의 제2 방향(예를 들면, 길이 방향)으로의 변 사이의 각도로 정의될 수 있다. 방사 패턴(112)의 경사각(θ)은 방사 패턴(112)의 연장 방향 및 패드부(116)의 측변(116a) 사이의 각도로 정의될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 전송 라인(114) 역시 방사 패턴(112)과 함께 패드부(116)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전송 라인(114)의 경사각 및 방사 패턴(112)의 경사각은 실질적으로 동일할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 전송 라인(114)은 말단부(114a)를 포함하며, 말단부(114a)는 패드부(116)의 상기 리세스 내에 삽입될 수 있다. 말단부(114a)는 패드부(116)의 길이 방향(예를 들면, 제2 방향)과 실질적으로 평행할 수 있다. 이 경우, 전송 라인(114)은 말단부(114a)를 제외한 부분이 경사지게 연장할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유전층(100) 상에는 제1 도전 층(110)이 배치되며, 제1 도전 층(110)은 상술한 상기 안테나 패턴 및 패드부(116)를 포괄할 수 있다.
상기 안테나 패턴 및/또는 패드부(116)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, 상기 안테나 패턴은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
상기 안테나 패턴 및/또는 패드부(116)는 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 금속 산화물을 포함할 수도 있다.
유전층(100) 아래에는 제2 도전층(90)이 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 도전층(90)은 상기 필름 안테나의 그라운드 층으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 도전층(90) 및 패드부(116)를 연결시키는 콘택 또는 연결 그라운드 패턴이 유전층(100) 내에 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 도전층(90)은 필름 안테나의 별도 구성으로 포함될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 필름 안테나가 탑재되는 디스플레이 장치의 도전성 부재가 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.
제2 도전층(90)은 금속, 합금, 투명 금속 산화물과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 패턴이 패드부(116)에 대해 경사지게 배열됨에 따라, 필름 안테나(50)의 부엽(side lobe)의 발생을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
예를 들면, 필름 안테나(50)가 OLED 패널 또는 LCD 패널과 같은 표시 패널 상에 적층 또는 삽입되는 경우, 원하는 수직 방향으로의 방사(예를 들면, +Z축 방향)외에 상기 표시 패널을 향한(예를 들면, -Z축 방향) 전파 및 방사가 상기 부엽으로 발생할 수 있다.
이 경우, 상기 -Z축 방향의 부엽으로 인해 상기 표시 패널에 포함된 박막트랜지스터(TFT), OLED 층에서의 발광 특성이 변형 혹은 교란될 수 있다. 또한, 액정층에서의 액정 분자의 배향이 변형 혹은 교란될 수도 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 안테나 패턴의 배향을 패드부(116)에 대해 어긋나게 조절함으로써 -Z축 방향으로의 방사 혹은 전파 발생을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 필름 안테나(50)의 원하는 방사 특성만을 확보하면서 상기 표시 패널의 동작 교란을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 바와 같이 유전층(100) 아래에는 제2 도전층(90)이 배치될 수 있으며, 제2 도전층(90)은 그라운드 층으로 기능할 수 있다. 예를 들면, 상기 안테나 패턴에 경사각을 형성함으로써, 상기 안테나 패턴 및 제2 도전층(90) 사이의 저항을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 제2 도전층(90) 방향(예를 들면, -Z축 방향)으로의 부엽 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 안테나 패턴의 경사각(θ)은 0도(o) 보다 크고 90도보다 작은 범위에서 선택될 수 있다. 상술한 -Z축 방향 방사를 효과적으로 억제하기 위해, 상기 안테나 패턴의 경사각(θ)은 5도 이상으로 설정될 수 있다.
예를 들면, 상기 경사각이 증가하면서 부엽의 크기는 줄어들며, 이에 따라 필름 안테나(50)의 빔 폭(beam width)가 감소할 수 있다. 따라서, 필름 안테나(50)의 파장 선택성 또는 게인량이 증가할 수 있다.
상기 경사각은 절대값을 나타내며, 시계 방향 혹은 반시계 방향으로의 각도를 모두 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1에서 상기 안테나 패턴은 패드부(116) 혹은 전송 라인(114)의 말단부(114a)에 대해 오른쪽으로 경사각을 형성할 수도 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위해 하나의 안테나 패턴만을 도시하였으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(100) 상에 배열될 수 있다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 필름 안테나(52)에 포함된 방사 패턴(112) 및 전송 라인(114)의 경사각은 서로 다르게 설정될 수도 있다.
예를 들면, 전송 라인(114)은 제1 경사각(θ1)을 가지며, 방사 패턴(112)은 제2 경사각(θ2)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(112)의 제2 경사각(θ2)이 전송 라인(114)의 제1 경사각(θ1)보다 클 수 있다.
전송 라인(114)의 경사각을 방사 패턴(112)의 경사각보다 작게 배향시켜, 상술한 -Z축 방향의 부엽을 차단하면서 방사 패턴(112) 및 패드부(116) 사이의 이격 거리를 유지할 수 있다. 예를 들면, 전송 라인(114)은 방사 패턴(112) 및 패드부(116) 사이의 중개 패턴 또는 완충 패턴으로 기능할 수 있다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 필름 안테나(54)는 유전층(100) 상에 배치된 복수의 안테나 패턴들을 포함하며, 서로 반대 방향으로 경사진 안테나 패턴들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 필름 안테나(54)는 서로 반대 방향으로 경사진 제1 안테나 패턴 및 제2 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 패턴은 제1 방사 패턴(212a) 및 제1 전송 라인(214a)을 포함하며, 상기 제2 안테나 패턴은 제2 방사 패턴(212b) 및 제2 전송 라인(214b)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 안테나 패턴 및 상기 제2 안테나 패턴은 패드부(216a, 216b)에 대해 서로 반대 방향으로 경사각을 형성할 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 패턴(212a) 및 제1 전송 라인(214a)을 포함하는 상기 제1 안테나 패턴은 제1 패드부(216a)에 대해 반시계 방향(예를 들면, 좌측 방향)으로 경사질 수 있다. 제2 방사 패턴(212b) 및 제2 전송 라인(214b)을 포함하는 상기 제2 안테나 패턴은 제2 패드부(216b)에 대해 시계 방향(예를 들면, 우측 방향)으로 경사질 수 있다.
상기 제1 안테나 패턴의 경사각(θa) 및 상기 제2 안테나 패턴의 경사각(θb)의 절대값은 실질적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상술한 바와 같이, 서로 다른 방향의 경사각으로 배향된 복수의 안테나 패턴들을 포함시킴으로써, 부엽 방지 효과를 보다 균일하게 필름 안테나(54)의 전 영역에 걸쳐 구현시킬 수 있다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 필름 안테나(56)는 복수의 안테나 패턴들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 복수의 안테나 패턴들은 패드부에 경사지게 배향된 안테나 패턴 및 패드부에 대해 평행한 안테나 패턴을 함께 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 안테나 패턴은 제1 내지 제3 안테나 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 제1 안테나 패턴은 제1 방사 패턴(212a) 및 제1 전송 라인(214a)을 포함하며, 상기 제2 안테나 패턴은 제2 방사 패턴(212b) 및 제2 전송 라인(214b)을 포함할 수 있다. 상기 제3 안테나 패턴은 제3 방사 패턴(212c) 및 제2 전송 라인(214c)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 안테나 패턴들은 각각 제1 패드부(216a) 및 제2 패드부(216b)에 대해 소정의 각도로 경사지게 배향될 수 있다. 예를 들면, 도 4를 참조로 설명한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 안테나 패턴들은 서로 반대 방향으로 경사지게 배향될 수도 있다.
상기 제3 안테나 패턴은 제3 패드부(216c)의 측벽에 대해 실질적으로 평행하게(예를 들면, 경사각 미형성) 연장할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 안테나 패턴은 상기 제2 방향으로 연장할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제3 안테나 패턴의 주변에 상기 제1 및 제2 안테나 패턴들을 배열할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 안테나 패턴을 포함시켜 +Z축 방향의 방사를 강화하고, 상기 제1 및 제2 안테나 패턴들을 통해 -Z축 방향의 부엽 발생을 억제할 수 있다.
도 6 및 도 7은 일부 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 방사 패턴(112) 및 전송 라인(114)를 포함하는 안테나 패턴들은 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 패턴 주변에는 더미 패턴(120)이 배열되며, 더미 패턴(120) 역시 상기 안테나 패턴과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 구조를 포함할 수 있다.
상기 안테나 패턴을 메쉬 구조로 형성함으로써, 필름 안테나의 투과도를 향상시킬 수 있다. 또한, 메쉬 구조의 더미 패턴(120)을 포함시킴으로써 패턴 형상 차이에 따라 안테나 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7에는 명확히 도시되지 않았으나, 상기 안테나 패턴 및 더미 패턴(120) 사이에는 메쉬 구조가 절단된 절연 영역 혹은 분리 영역이 형성되어 상기 안테나 패턴을 구획할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 패드부(116) 역시 메쉬 구조를 포함하도록 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 패드부(117)는 메쉬 구조가 아닌 실질적으로 속이 찬(solid) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 방사 패턴(112)은 메쉬 구조로 형성하여 투과도 및 광학 특성을 확보하고, 패드부(117)는 속이 찬 구조로 형성하여 신호 감도 및 저저항 특성을 구현할 수 있다.
예를 들면, 패드부(117)는 디스플레이 장치의 주변부 혹은 베젤부에 배치되어 실질적으로 표시 이미지에 영향을 미치지 않을 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드부(117)는 방사 패턴(112)과 다른 레벨 또는 다른 층에 배치될 수 있다. 예를 들면, 방사 패턴(112) 및 전송 라인(114) 상에 절연층(미도시)이 형성되고, 상기 절연층 상에 패드부(117)가 배치될 수 있다.
상기 절연층 내에는 패드부(117) 및 전송 라인(114)를 전기적으로 연결시키는 콘택(미도시)이 형성될 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
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)에 패치 형태로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 필름 안테나의 안테나 패턴이 전체적으로 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)과 중첩될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 안테나 패턴의 방사 패턴(112, 도 1 참조)은 표시 영역(210)과 중첩되며, 패드부(116, 도 1 참조)는 주변 영역(220)에 대응되도록 배치될 수 있다.
주변 영역(220)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 또한, 주변 영역(220)에는 디스플레이 장치(200) 및/또는 상기 필름 안테나의 IC 칩과 같은 구동 회로가 배치될 수 있다.
상기 필름 안테나의 패드부(116)를 상기 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 방사 패턴(112)을 포함하는 안테나 패턴을 경사지게 배향시켜, 표시 영역(210)에서의 -Z 축 방향의 방사를 억제할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(200)의 이미지 품질을 저하시키지 않으면서 고신뢰성의 방사 특성이 구현될 수 있다.

Claims (14)

  1. 유전층;
    상기 유전층 상에 배치된 패드부; 및
    상기 유전층 상에 배치되며 상기 패드부에 대해 경사지게 배향된 안테나 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 방사 패턴, 및 상기 방사 패턴 및 상기 패드부를 중개하는 전송 라인을 포함하는, 필름 안테나.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 함께 상기 패드부에 대해 경사진, 필름 안테나.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 서로 동일한 경사각으로 연장하는, 필름 안테나.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 방사 패턴 및 상기 전송 라인이 상기 패드부에 대해 서로 다른 경사각으로 배향된, 필름 안테나.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 패드부에 대해 서로 반대 방향으로 경사진 복수의 안테나 패턴들을 포함하는, 필름 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 패드부에 대해 평행하게 연장하는 안테나 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 상기 패드부의 측벽에 대해 소정의 경사각으로 배향된, 필름 안테나.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 경사각은 5도(o) 이상이며 90도 미만인, 필름 안테나.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층 아래에 배치된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴은 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), 및 이들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 패턴 주변에 형성된 더미 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 안테나 패턴 및 상기 더미 패턴은 메쉬 구조를 포함하는, 필름 안테나.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 따른 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
PCT/KR2018/013338 2017-11-06 2018-11-06 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 WO2019088788A1 (ko)

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