WO2019088791A1 - 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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WO2019088791A1
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radiation pattern
film antenna
horizontal
vertical
pattern
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PCT/KR2018/013341
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English (en)
French (fr)
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김종민
오윤석
허윤호
홍원빈
이승윤
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동우화인켐 주식회사
포항공과대학교 산학협력단
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    • 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.
  • an antenna for performing communication in a very high frequency band needs to be coupled to the display device.
  • a thin display device, a high transparency display device and a high-resolution display device such as a transparent display device and a flexible display device have been developed, and the antenna also needs to be developed to have improved transparency and flexibility.
  • the signal transmission / reception may be blocked. Therefore, it may be necessary to implement transmission and reception of signals in a multi-axis direction in order to reduce signal loss.
  • the space occupied by the antenna can also be reduced. Accordingly, it is difficult to realize signal transmission / reception in the direction of the multi-axis within a limited space and to improve the efficiency of signal transmission / reception.
  • Korean Patent Publication No. 2003-0095557 discloses an antenna structure incorporated in a portable terminal.
  • An object of the present invention is to provide a film antenna having improved gain and signal transmission / reception efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a display device including a film antenna having improved gain and signal transmission / reception efficiency.
  • Dielectric layer And a vertical radiation pattern and a horizontal radiation pattern disposed on the top surface of the dielectric layer and arranged co-planarly together.
  • the horizontal radiation pattern comprises signal electrodes and ground electrodes disposed on the same plane.
  • the horizontal radiation pattern comprises a pair of ground electrodes, and a portion of the signal electrode extends between the ground electrodes.
  • the film antenna of claim 1 further comprising a ground layer formed on the bottom of the dielectric layer.
  • a first transmission line and a second transmission line connected to the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern, respectively;
  • first pad and a second pad electrically connected to the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern through the first transmission line and the second transmission line, respectively.
  • the film antenna of claim 1 further comprising a dummy pattern formed around the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern.
  • the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern each comprise at least one of Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Cr, Ti, W, Nb, Ta, V, Fe, Mn, Co, Ni, Zn), or an alloy thereof.
  • a display device comprising a film antenna according to any one of claims 1 to 16.
  • the film antenna according to embodiments of the present invention may include a vertical radiation pattern and a horizontal radiation pattern arranged at the same level or coplanar. Thus, it is possible to implement dual polarized or multi-axial direction signal transmission and reception substantially within a single film.
  • the vertical radiation pattern and the horizontal radiation pattern may be respectively formed in plural to form a group, and the groups may be included in a single film in an array form. Therefore, mutual signal interference can be suppressed while increasing the signal sensitivity.
  • 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, a 5G band, thereby improving optical characteristics such as radiation characteristics and transmittance.
  • FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to exemplary embodiments.
  • Figures 2 and 3 are schematic cross-sectional views illustrating a film antenna according to exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a pattern structure of a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a display device according to exemplary embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide a film antenna that includes a vertical radiation pattern and a horizontal radiation pattern arranged on the same layer or coplanar, and can realize a bi-polarized or multi-axial characteristic.
  • 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.
  • FIG. 1 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to exemplary embodiments.
  • first direction and second direction two directions parallel to the upper surface of the dielectric layer 100 and perpendicular to each other are defined as a first direction and a second direction
  • a direction perpendicular to the first and second directions is defined as a third direction do.
  • the first, second, and third directions may correspond to the X axis, Y axis, and Z axis directions, respectively.
  • the definition of the above-mentioned direction can be similarly applied to the remaining drawings.
  • a film antenna includes a dielectric layer 100, a vertical radiation pattern 110, and a horizontal radiation pattern 140.
  • 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 a film antenna in which the radiation patterns 110 and 140 are formed.
  • a transparent film may be provided in the dielectric layer 100.
  • the transparent film may be, for example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate or 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
  • thermosetting resin such as (meth) acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone or a UV-curable resin can be used as the dielectric layer 100.
  • 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 film antenna may include a Pad Area (PA Area), a Transmission Area (TA), and a Radiation Area (RA). Accordingly, the dielectric layer 100 can also be divided into a pad region PA, a transmission region TA, and a radiation region RA.
  • PA Area Pad Area
  • TA Transmission Area
  • RA Radiation Area
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may be arranged together on the upper surface of the dielectric layer 100.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may be arranged along the first direction together on the same level or on the same plane.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may be arranged on the upper surface of the dielectric layer 100 portion of the radiation region RA.
  • the vertical radiation pattern 110 may include a protrusion connected to the first transmission line 120 at a central portion thereof.
  • the shape of the vertical radiation pattern 110 shown in FIG. 1 is exemplary and can be appropriately changed in consideration of radiation efficiency and the like.
  • a ground layer 90 (see FIG. 2) is disposed beneath the vertical radiation pattern 110 and the dielectric layer 100 so that the vertical radiation pattern 110 is disposed in a third direction
  • the signal transmission / reception or the radiation characteristic of the signal can be realized.
  • the horizontal radiation pattern 140 may be disposed adjacent to the vertical radiation pattern 110 in the first direction.
  • the horizontal radiation pattern 140 may include a signal electrode 142 and a ground electrode 144.
  • the signal electrode 142 and the ground electrode 144 may be disposed together on the same plane (for example, the upper surface of the dielectric layer 100).
  • the horizontal radiation pattern 140 may be configured to implement a monopole and / or dipole antenna.
  • one horizontal radiation pattern 140 may include two ground electrodes 144 and one signal electrode 142, as shown in FIG.
  • the signal electrode 142 may include protrusions or extensions that are inserted between the pair of ground electrodes 144.
  • ground electrodes 144 and the signal electrodes 142 are disposed adjacent to one another on the same plane, signal transmission / reception or radiation characteristics in the plane including the first direction and the second direction through the horizontal radiation pattern 140 Can be implemented.
  • the signal electrode 142 and the ground electrode 144 may be patterned in a polygonal shape such as a quadrangle. However, the shape of the signal electrode 142 and the ground electrode 144 can be appropriately changed in consideration of radiation efficiency and space efficiency.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 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 vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may comprise silver (Ag) or a silver alloy for low resistance implementation, for example a silver-palladium-copper (APC) alloy can do.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may be formed from 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 vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may include a mesh-patterned structure for enhanced transmittance.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may have a high transmittance metal thin film structure.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may have a solid metal thin film structure of about 50 to 200 Angstroms thick.
  • the transmittance of the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 may be about 70%, preferably about 80% or more.
  • the spacing (first spacing D1) between the center of the adjacent vertical radiation pattern 110 and the center of the horizontal radiation pattern 140 may be equal to or greater than lambda / 2. In this range, the radiation interference between the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 can be suppressed.
  • lambda may refer to the frequency of the band in which the film antenna is sensed.
  • the first spacing D1 may be greater than or equal to lambda.
  • the first distance D1 may be defined as a horizontal distance (a distance in the first direction) between the center of the vertical radiation pattern 110 and the center of the signal electrode 142 facing each other and facing each other.
  • the lengths of the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 can be adjusted in consideration of the resonance frequency and the signal sensitivity.
  • the length L1 of the vertical radiation pattern 110 may be greater than lambda / 2 and may range from about 0.5 mm to about 10 cm, for example, when driven at a 5G frequency .
  • the length L2 of the signal electrode 142 and the ground electrode 144 may be ⁇ / 4 or more, and may be ⁇ / 2 or more in one embodiment. For example, it may range from about 0.25 mm to 10 cm when driven at 5G frequency.
  • the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140 are arranged together in a single level or a single layer of a film antenna, a multi-axis oriented or dual polarization property can be implemented within one film or patch have. Therefore, it is possible to reduce the signal loss occurring in the high frequency band communication, and to improve both the signal sensitivity and the signal efficiency.
  • the gain characteristics of the film antenna can be improved through the combination of the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140.
  • a film antenna according to exemplary embodiments can satisfy a gain of 7 dBi or more.
  • Transmission lines 120 and 150 may be disposed on the dielectric layer 100 of the transmission region TA and connected to the radiation patterns 110 and 140.
  • the first transmission line 120 and the second transmission line 150 may be connected to the vertical radiation pattern 110 and the horizontal radiation pattern 140, respectively.
  • one ends of the transmission lines 120 and 150 may be connected to the radiation patterns 110 and 140, respectively.
  • the transmission lines 120 and 150 may include substantially the same conductive material as the radiation patterns 110 and 140 and may be formed with the radiation patterns 110 and 140 through the same etching process. According to exemplary embodiments, the transmission lines 120 and 150 and the radiation patterns 110 and 140 may be formed on the top surface of the dielectric layer 100 to form the same level of conductive layers.
  • the transmission lines 120 and 150 may extend to the pad region PA and may be electrically connected to the pads 130 and 160.
  • the first transmission line 120 may extend from the first pad 130 and may be branched to be connected to the plurality of vertical radiation patterns 110.
  • the second transmission line 150 may extend from the second pad 160 to be connected to the plurality of horizontal radiation patterns 140.
  • pads 130 and 160 may be disposed on the same layer or coplanar with transmission lines 120 and 150 and radiation patterns 110 and 140. In some embodiments, the pads 130 and 160 may be formed on the upper layer than the transmission lines 120 and 150. For example, an insulation film (not shown) may be formed on the dielectric layer 100 to cover the transmission lines 120 and 150, and pads 130 and 160 may be formed on the insulation film. For example, the pads 130 and 160 may be electrically connected to the transmission lines 120 and 150 through vias or contacts through the insulation layer.
  • the region excluding the pad region PA, the transmission region TA and the radiation region RA in the region of the film antenna or the dielectric layer 100 may be defined as a dummy region.
  • the dummy region may be filled with a dummy pattern comprising a mesh pattern structure.
  • the radiation patterns 110 and 140 also include a mesh pattern structure, and the remaining areas of the radiation area RA other than the areas where the radiation patterns 110 and 140 are formed are also substantially the same as the dummy patterns ≪ / RTI >
  • the remaining areas of the pad area PA and the transmission area TA except for the areas where the pads 130 and 160 and the transmission lines 120 and 150 are formed are also substantially filled with a dummy pattern .
  • the radiation patterns 110 and 140 can be reduced or suppressed to the user due to the optical deviation.
  • Figures 2 and 3 are schematic cross-sectional views illustrating a film antenna according to exemplary embodiments. 2 and 3 are cross-sectional views taken along the line I-I 'shown in FIG.
  • a ground layer 90 may be formed on the bottom surface of the dielectric layer 100.
  • the ground layer 90 may comprise a conductive material such as a metal, an alloy, or a transparent metal oxide.
  • the ground layer 90 may be provided as a ground electrode for overlapping the vertical radiation pattern 110 to form a vertical polarization.
  • connection ground layer (not shown) may be formed that connects the ground layer 90 and the first pad 130.
  • the ground 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 ground layer 90 may be formed to selectively overlap with the vertical radiation pattern 110. In this case, the ground layer 90 may not overlap with the horizontal radiation pattern 140. For example, the ground layer 90 may be patterned and removed in a region that overlaps the horizontal radiation pattern 140.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • the film antenna includes a plurality of horizontal radiation patterns 140, and at least one horizontal radiation pattern 140 may be rotated and arranged in a plane with respect to the other horizontal radiation patterns 140 have.
  • the horizontal radiation pattern 140 may be rotated 90 degrees ( o ) clockwise relative to another adjacent horizontal radiation pattern 140.
  • the rotation angle is not necessarily limited to 90 degrees, and may be any angle larger than 0 degrees. Further, the rotation angle can be defined as clockwise or counterclockwise.
  • radiation coverage can be extended on a plane defined by the first and second directions to increase signal transmission and reception efficiency and sensitivity.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • the film antenna may include a plurality of vertical radiation patterns 110 and a plurality of horizontal radiation patterns 145.
  • a predetermined number of vertical radiation patterns 110 may define one vertical radiation group 115.
  • the first vertical radiation pattern 110a and the second vertical radiation pattern 110b form one vertical radiation group 115, and a plurality of vertical radiation groups 115 are formed along the first direction Lt; / RTI >
  • a predetermined number of horizontal radiation patterns 140 may define one horizontal radiation group 145.
  • the first horizontal radiation pattern 140a and the second horizontal radiation pattern 140b form one horizontal radiation group 145, and a plurality of horizontal radiation groups 145 are formed along the first direction Lt; / RTI >
  • the vertical spinning group 115 and the horizontal spinning group 145 may be arranged separately without being alternately arranged or mixed with each other to prevent radiation interference.
  • a plurality of vertical radiation groups 115 may be continuously arranged, and a plurality of horizontal radiation groups 145 may be continuously arranged.
  • the distance between the center of the adjacent vertical radiation pattern 110 and the center of the horizontal radiation pattern 140 may be greater than or equal to lambda / 2 and, in one embodiment, greater than lambda.
  • the first pads 130 may be commonly connected to the plurality of vertical radiation groups 115 through the first transmission line 120.
  • a vertical radiation group 115 is defined by two vertical radiation patterns 110 (1 * 2 arrangement) and two vertical radiation groups 115 are defined by May be merged into a single first pad 130 (e.g., a 1 * 4 arrangement).
  • the second pads 160 may also be commonly connected to the plurality of horizontal radiation groups 145 through the second transmission line 150.
  • a horizontal radiation group 145 is defined by a (1 * 2 arrangement) by two horizontal radiation patterns 140
  • a horizontal radiation group 145 is defined by two horizontal radiation groups 145, May be merged into one second pad 160 (e.g., a 1 * 4 arrangement).
  • At least one horizontal radiation pattern 145 may be arranged to be rotated about a different horizontal radiation pattern in a plane.
  • the horizontal radiation patterns 145 included in the at least one horizontal radiation group 145 may be rotated and arranged as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a pattern structure of a film antenna according to some exemplary embodiments.
  • a dummy pattern 170 of a mesh pattern structure may be formed around the radiation patterns 110 and 140, as described above.
  • the radiation patterns 110 and 140 may comprise a mesh pattern structure that is substantially the same as or similar to the dummy pattern 170.
  • the radiation patterns 110 and 140 and the dummy pattern 170 may be isolated and isolated from each other by an isolation region 175 formed along the rim of the radiation patterns 110 and 140 .
  • the radiation patterns 110 and 140 and the dummy patterns 170 are formed to include substantially the same or similar mesh pattern structures to improve the transmittance of the film antenna, Can be prevented.
  • FIG. 7 is a schematic plan view for explaining a display device according to exemplary embodiments;
  • Fig. 7 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 inserted into the peripheral region 220 of the display device 200 in the form of a patch.
  • the radiation area RA of the film antenna described with reference to FIG. 1 is disposed at least partially corresponding to the display area 210 of the display device 200, May correspond to the peripheral region 220 of the substrate 200.
  • 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 area PA of the film antenna By arranging the pad area PA of the film antenna so as to be adjacent to the drive circuit, the signal transmission / reception path can be shortened and the signal loss can be suppressed.

Abstract

본 발명의 실시예들의 필름 안테나는 유전층, 및 유전층의 상면 상에 배치되며 동일 평면 상에 함께 배열된 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 포함한다. 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴에 의해 동일 필름 내에서 다축 방향 방사 특성이 구현될 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, 최근 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이와 같은 박형, 고투명, 고해상도의 디스플레이 장치가 개발되면서, 상기 안테나 역시 향상된 투명성, 유연성을 갖도록 개발될 필요가 있다.
예를 들면, 최근 5G의 고주파 대역의 통신의 경우 파장이 보다 짧아짐에 따라, 신호 송수신이 차단되는 경우가 발생할 수 있으며. 따라서, 신호 손실을 감소시키기 위해 다축방향의 신호 송수신을 구현하는 것이 필요할 수 있다.
그러나, 안테나가 탑재되는 디스플레이 장치가 보다 얇아지고 경량화됨에 따라, 상기 안테나가 차지하는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 제한된 공간 안에서 다축 방향의 신호 송수신을 구현하고, 신호 송수신 효율성을 향상시키는 것이 곤란해질 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2003-0095557호는 휴대용 단말기에 내장되는 안테나 구조를 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 게인 및 신호 송수신 효율성을 갖는 필름 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 게인 및 신호 송수신 효율성을 갖는 필름 안테나를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
1. 유전층; 및 상기 유전층의 상면 상에 배치되며, 동일 평면 상에 함께 배열된 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
2. 위 1에 있어서, 인접한 상기 수직 방사 패턴의 중심 및 상기 수평 방사 패턴의 중심 사이의 거리는 λ/2 이상인, 필름 안테나.
3. 위 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴의 길이는 λ/2 이상인, 필름 안테나.
4. 위 1에 있어서, 상기 수평 방사 패턴은 동일 평면 상에 배치된 신호 전극 및 그라운드 전극을 포함하는, 필름 안테나.
5. 위 4에 있어서, 상기 수평 방사 패턴은 한 쌍의 그라운드 전극을 포함하며, 상기 신호 전극의 일부는 상기 그라운드 전극 사이로 연장하는, 필름 안테나.
6. 위 4에 있어서, 상기 신호 전극의 길이는 λ/4 이상인, 필름 안테나.
7. 위 1에 있어서, 복수의 상기 수직 방사 패턴들 및 상기 수평 방사 패턴들이 배열되며, 상기 수직 방사 패턴들 중 소정의 개수의 수직 방사 패턴들이 수직 방사 그룹을 형성하며, 상기 수평 방사 패턴들 중 소정의 개수의 수평 방사 패턴들이 수평 방사 그룹을 형성하는, 필름 안테나.
8. 위 7에 있어서, 복수의 상기 수직 방사 그룹들이 연속적으로 배열되며, 복수의 상기 수평 방사 그룹들이 연속적으로 배열되는, 필름 안테나.
9. 위 7에 있어서, 상기 수평 방사 패턴들 중 적어도 하나의 수평 방사 패턴은 다른 수평 방사 패턴에 대해 평면 상에서 회전되어 배열되는, 필름 안테나.
10. 위 9에 있어서, 상기 복수의 수평 방사 그룹들 중 적어도 하나의 수평 방사 그룹에 포함된 수평 방사 패턴들이 평면 상에서 회전되어 배열되는, 필름 안테나.
11. 위 1에 있어서, 상기 유전층 저면 상에 형성된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
12. 위 11에 있어서, 상기 그라운드 층은 상기 수직 방사 패턴과 선택적으로 중첩되는, 필름 안테나.
13. 위 1에 있어서,
상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴과 각각 연결되는 제1 전송 선로 및 제2 전송 선로; 및
상기 제1 전송 선로 및 상기 제2 전송 선로를 통해 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴과 각각 전기적으로 연결되는 제1 패드 및 제2 패드를 더 포함하는, 필름 안테나.
14. 위 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴 주변에 형성된 더미 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
15. 위 14에 있어서, 상기 수직 방사 패턴, 상기 수평 방사 패턴 및 더미 패턴은 메쉬 패턴 구조를 포함하는, 필름 안테나.
16. 위 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴은 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 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
17. 위 1 내지 16 중 어느 한 항의 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 필름 안테나는 동일 레벨 또는 동일 평면 상에 배열된 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 실질적으로 단일 필름 내에서 이중 편파 혹은 다축 방향 신호 송수신을 구현할 수 있다.
또한, 상기 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴은 각각 복수로 형성되어 그룹을 형성하며, 상기 그룹들이 어레이 형태로 단일 필름 내에 포함될 수 있다. 따라서, 신호 감도를 증가시키면서 상호 신호 간섭을 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 투과도와 같은 광학 특성을 함께 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 4은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나의 패턴 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 동일 층 혹은 동일 평면 상에 배열된 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 포함하며, 이중 편파 혹은 다축 방향 특성이 구현 가능한 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 1은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 에서, 유전층(100) 상면에 평행하며, 서로 수직하게 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 정의하며, 상기 제1 및 제2 방향들에 수직한 방향을 제3 방향으로 정의한다. 상기 제1, 제2 및 제3 방향은 각각 X축, Y축 및 Z축 방향에 대응될 수 있다. 상술한 방향의 정의는 나머지 도면들에서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나는 유전층(100), 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)을 포함한다.
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, 140)이 형성되는 필름 안테나의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
예를 들면, 투명 필름이 유전층(100)으로 제공될 수 있다. 상기 투명 필름은 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 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 수지로 된 투명 필름이 유전층(100)으로 활용될 수 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.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 필름 안테나는 패드 영역(Pad Area: PA), 전송 영역(Transmission Area: TA) 및 방사 영역(Radiation Area: RA)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 유전층(100) 역시 패드 영역(PA), 전송 영역(TA) 및 방사 영역(RA)으로 구분될 수 있다.
수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 유전층(100)의 상면 상에 함께 배열될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 동일 레벨 혹은 동일 평면 상에 함께 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다. 예를 들면, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 방사 영역(RA)의 유전층(100) 부분의 상면 상에 배열될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수직 방사 패턴(110)은 제1 전송 선로(120)와 연결되는 돌출부를 중앙부에 포함할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 수직 방사 패턴(110)의 형상은 예시적인 것이며, 방사 효율 등을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.
수직 방사 패턴(110) 및 유전층(100) 아래에는 그라운드 층(90)(도 2 참조)이 배치되며, 이에 따라 수직 방사 패턴(110)에 의해 제3 방향(예를 들면, Z축 방향)으로의 신호 송수신 혹은 방사 특성이 구현될 수 있다.
수평 방사 패턴(140)은 수직 방사 패턴(110)과 상기 제1 방향으로 인접하여 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 수평 방사 패턴(140)은 신호 전극(142) 및 그라운드 전극(144)을 포함할 수 있다. 신호 전극(142) 및 그라운드 전극(144)은 동일 평면(예를 들면, 유전층(100)의 상면) 상에 함께 배치될 수 있다.
수평 방사 패턴(140)은 모노폴 및/또는 다이폴 안테나를 구현하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 수평 방사 패턴(140)은 2 개의 그라운드 전극들(144) 및 하나의 신호 전극(142)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 신호 전극(142)은 한 쌍의 그라운드 전극들(144) 사이로 삽입되는 돌출부 혹은 연장부를 포함할 수 있다.
그라운드 전극들(144) 및 신호 전극(142)이 동일 평면 상에서 인접하도록 배치됨에 따라, 수평 방사 패턴(140)을 통해 상기 제1 방향 및 제2 방향을 포함하는 평면에서의 신호 송수신 또는 방사 특성이 구현될 수 있다.
신호 전극(142) 및 그라운드 전극(144)은 각각 사각형과 같은 다각형 형상으로 패터닝 될 수 있다. 그러나, 신호 전극(142) 및 그라운드 전극(144)의 형상은 방사 효율성 및 공간 효율성을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 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, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금을 포함할 수 있으며, 예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 금속 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 투과율 향상을 위해 메쉬(mesh)-패턴 구조를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 고투과율의 금속 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)은 약 50 내지 200Å 두께의 솔리드 금속 박막 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)의 투과율은 약 70%, 바람직하게는 약 80% 이상일 수 있다.
인접한 수직 방사 패턴(110)의 중심 및 수평 방사 패턴(140)의 중심 사이의 간격(제1 간격(D1))은 λ/2 이상일 수 있다. 상기 범위에서, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140) 사이에서의 방사 간섭이 억제될 수 있다. 본 출원에 사용된 "λ"는 상기 필름 안테나가 센싱하는 대역의 주파수 파장을 지칭할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 간격(D1)은 λ 이상일 수 있다.
예를 들면, 제1 간격(D1)은 서로 인접하여 마주보는 수직 방사 패턴(110)의 중심 및 신호 전극(142)의 중심 사이의 수평 거리(제1 방향으로의 거리)로 정의될 수 있다.
수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)의 길이(제2 방향으로의 길이)는 공진 주파수 및 신호 감도를 고려하여 조절될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 수직 방사 패턴(110)의 길이(L1)는 λ/2 이상일 수 있으며, 예를 들면, 5G 주파수에서 구동되는 경우 약 0.5mm 내지 10cm 범위일 수 있다.
수평 방사 패턴(140)에 있어서, 신호 전극(142) 및 그라운드 전극(144)의 길이(L2)는 각각 λ/4 이상일 수 있으며, 일 실시예에 있어서 λ/2 이상일 수 있다. 예를 들면, 5G 주파수에서 구동되는 경우 약 0.25mm 내지 10cm 범위일 수 있다.
상술한 바와 같이, 필름 안테나의 단일 레벨 혹은 단일 층 내에 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)이 함께 배열됨에 따라, 하나의 필름 또는 패치 내에서 다축 지향 또는 이중 편파 특성이 구현될 수 있다. 따라서, 고주파 대역 통신 시 발생하는 신호 손실을 감소시키고 신호 감도 및 신호 효율성을 함께 향상시킬 수 있다.
또한, 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)의 조합을 통해 필름 안테나의 게인 특성이 향상될 수 있다. 예를 들면, 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나는 7dBi 이상의 게인을 만족할 수 있다.
전송 영역(TA)의 유전층(100) 부분 상에는 전송 선로(120, 150)가 배치되어 방사 패턴들(110, 140)과 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 전송 선로(120) 및 제2 전송 선로(150)가 각각 수직 방사 패턴(110) 및 수평 방사 패턴(140)과 연결될 수 있다. 예를 들면, 전송 선로(120, 150)의 일단부들은 각각의 방사 패턴(110, 140)과 연결될 수 있다.
전송 선로(120, 150)는 방사 패턴(110, 140)과 실질적으로 동일한 도전 물질을 포함할 수 있으며, 동일한 식각 공정을 통해 방사 패턴(110, 140)과 함께 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 전송 선로(120, 150) 및 방사 패턴(110, 140)은 유전층(100)의 상면상에 형성되어, 동일 레벨의 도전 층을 형성할 수 있다.
전송 선로(120, 150)는 패드 영역(PA)으로 연장되어 패드(130, 160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 패드(130)로부터 제1 전송 선로(120)가 연장되면서, 복수의 수직 방사 패턴들(110)과 연결되도록 분기될 수 있다. 또한, 제2 패드(160)로부터 제2 전송 선로(150)가 연장되면서, 복수의 수평 방사 패턴들(140)과 연결되도록 분기될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드들(130, 160)은 전송 선로(120, 150) 및 방사 패턴들(110, 140)과 동일 층 또는 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 패드들(130, 160)은 전송 선로(120, 150)보다 상부 층에 형성될 수 있다. 예를 들면, 유전층(100) 상에 전송 선로(120, 150)를 덮는 절연막(미도시)이 형성되고, 상기 절연막 상에 패드들(130, 160)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 패드들(130, 160)은 상기 절연막을 관통하는 비아 또는 콘택을 통해 전송 선로(120, 150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 필름 안테나 또는 유전층(100)의 영역 중 패드 영역(PA), 전송 영역(TA) 및 방사 영역(RA)를 제외한 영역은 더미 영역으로 정의될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 더미 영역의 적어도 일부는 메쉬 패턴 구조를 포함하는 더미 패턴으로 채워질 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴들(110, 140) 역시 메쉬 패턴 구조를 포함하며, 방사 영역(RA) 중 방사 패턴들(110, 140)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역 역시 실질적으로 상기 더미 패턴으로 채워질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 패드 영역(PA) 및 전송 영역(TA) 중 패드들(130, 160) 및 전송 선로들(120, 150)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역들 역시 실질적으로 더미 패턴으로 채워질 수 있다.
상기 더미 패턴에 의해 방사 패턴들(110, 140)이 광학 편차에 의해 사용자에게 시인되는 것을 감소 또는 억제할 수 있다.
도 2 및 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 단면도들이다. 구체적으로, 도 2 및 도 3은 도 1에 표시된 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 유전층(100)의 저면 상에는 그라운드 층(90)이 형성될 수 있다. 그라운드 층(90)은 금속, 합금, 투명 금속 산화물과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다.
그라운드 층(90)은 수직 방사 패턴(110)과 중첩되어 수직 편파를 형성하기 위한 그라운드 전극으로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 층(90)과 제1 패드(130)를 연결시키는 연결 그라운드 층(미도시)이 형성될 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 층(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.
도 3을 참조하면, 그라운드 층(90)은 수직 방사 패턴(110)과 선택적으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 그라운드 층(90)은 수평 방사 패턴(140)과는 중첩되지 않을 수 있다. 예를 들면, 그라운드 층(90)은 수평 방사 패턴(140)과 중첩되는 영역에서는 패터닝되어 제거될 수 있다.
그라운드 층(90)이 수직 방사 패턴(110)과 선택적으로 중첩됨에 따라, 수평 방사 패턴(140)과의 방사 간섭이 추가적으로 차단될 수 있다.
도 4은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 필름 안테나는 복수의 수평 방사 패턴들(140)을 포함하며, 적어도 하나의 수평 방사 패턴(140)은 다른 수평 방사 패턴들(140)에 대해 평면 상에서 회전되어 배열될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 점선 원으로 표시된 수평 방사 패턴(140)은 인접한 다른 수평 방사 패턴(140)에 대해 시계방향으로 90도(o) 회전될 수 있다.
그러나, 회전 각도가 반드시 90도로 한정되는 것은 아니며, 0도 보다 큰 임의의 각도일 수 있다. 또한, 회전 각도는 시계방향 또는 반시계 방향으로 정의될 수 있다.
적어도 하나의 수평 방사 패턴(140)을 회전시킴에 따라, 상기 제1 및 제2 방향으로 정의되는 평면 상에서 방사 커버리지를 확장하여 신호 송수신 효율성 및 감도를 증가시킬 수 있다.
도 5는 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 필름 안테나는 복수의 수직 방사 패턴들(110) 및 복수의 수평 방사 패턴들(145)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 소정의 개수의 수직 방사 패턴들(110)이 하나의 수직 방사 그룹(115)을 정의할 수 있다. 예를 들면, 제1 수직 방사 패턴(110a) 및 제2 수직 방사 패턴(110b)이 하나의 수직 방사 그룹(115)을 형성하며, 복수의 수직 방사 그룹들(115)이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한, 소정의 개수의 수평 방사 패턴들(140)이 하나의 수평 방사 그룹(145)을 정의할 수 있다. 예를 들면, 제1 수평 방사 패턴(140a) 및 제2 수평 방사 패턴(140b)이 하나의 수평 방사 그룹(145)을 형성하며, 복수의 수평 방사 그룹들(145)이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
수직 방사 그룹(115) 및 수평 방사 그룹(145)은 방사 간섭 방지를 위해 서로 교대로 배열되거나 혼합되지 않고, 분리되어 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 수직 방사 그룹들(115)이 연속적으로 배열되고, 복수의 수평 방사 그룹들(145)이 연속적으로 배열될 수 있다.
상술한 바와 같이, 인접한 수직 방사 패턴(110)의 중심 및 수평 방사 패턴(140)의 중심 사이의 거리는 λ/2 이상일 수 있으며, 일 실시예에 있어서 λ 이상일 수 있다.
제1 패드(130)는 제1 전송 선로(120)를 통해 복수의 수직 방사 그룹들(115)에 공통으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 수직 방사 패턴들(110)에 의해(1*2 배열)에 의해 수직 방사 그룹(115)이 정의되고, 2개의 수직 방사 그룹들(115)이 하나의 제1 패드(130)로 병합될 수 있다(예를 들면, 1*4 배열).
제2 패드(160) 역시 제2 전송 선로(150)를 통해 복수의 수평 방사 그룹들(145)에 공통으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 수평 방사 패턴들(140)에 의해(1*2 배열)에 의해 수평 방사 그룹(145)이 정의되고, 2개의 수평 방사 그룹들(145)이 하나의 제2 패드(160)로 병합될 수 있다(예를 들면, 1*4 배열).
상술한 바와 같이, 수직 방사 패턴들(110) 및 수평 방사 패턴들(140)을 그룹화하여 어레이를 형성함에 따라, 방사 패턴의 밀집도를 증가시키고, 신호 송수신의 효율성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4를 참조로 설명한 바와 같이, 적어도 하나의 수평 방사 패턴(145)은 평면 상에서 다른 수평 방사 패턴에 대해 회전되어 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 적어도 하나의 수평 방사 그룹(145)에 포함된 수평 방사 패턴들(145)이 도 4에 도시된 바와 같이 회전되어 배열될 수 있다.
도 6은 일부 예시적인 실시예들에 따른 필름 안테나의 패턴 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이, 메쉬 패턴 구조의 더미 패턴(170)이 방사 패턴들(110, 140) 주변에 형성될 수 있다. 방사 패턴들(110, 140)은 더미 패턴(170)과 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 패턴 구조를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 방사 패턴들(110, 140)의 테두리를 따라 형성된 분리 영역(175)에 의해 방사 패턴들(110, 140) 및 더미 패턴(170)이 서로 분리 및 절연될 수 있다.
방사 패턴들(110, 140) 및 더미 패턴(170)을 실질적으로 동일하거나 유사한 메쉬 패턴 구조를 포함하도록 형성함으로써, 상기 필름 안테나의 투과율을 향상시키면서 패턴 형상의 차이에 따른 방사 패턴(110, 140)의 시인을 방지할 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 7은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 7을 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 주변 영역(220)에 패치 형태로 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 도 1을 참조로 설명한 필름 안테나의 방사 영역(RA)은 디스플레이 장치(200)의 표시 영역(210)에 적어도 부분적으로 대응되도록 배치되며, 패드 영역(PA)은 디스플레이 장치(200)의 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 패드 영역(PA)을 상기 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.

Claims (17)

  1. 유전층; 및
    상기 유전층의 상면 상에 배치되며, 동일 평면 상에 함께 배열된 수직 방사 패턴 및 수평 방사 패턴을 포함하는, 필름 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서, 인접한 상기 수직 방사 패턴의 중심 및 상기 수평 방사 패턴의 중심 사이의 거리는 λ/2 이상인, 필름 안테나.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴의 길이는 λ/2 이상인, 필름 안테나.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 수평 방사 패턴은 동일 평면 상에 배치된 신호 전극 및 그라운드 전극을 포함하는, 필름 안테나.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 수평 방사 패턴은 한 쌍의 그라운드 전극을 포함하며, 상기 신호 전극의 일부는 상기 그라운드 전극 사이로 연장하는, 필름 안테나.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 신호 전극의 길이는 λ/4 이상인, 필름 안테나.
  7. 청구항 1에 있어서, 복수의 상기 수직 방사 패턴들 및 상기 수평 방사 패턴들이 배열되며,
    상기 수직 방사 패턴들 중 소정의 개수의 수직 방사 패턴들이 수직 방사 그룹을 형성하며, 상기 수평 방사 패턴들 중 소정의 개수의 수평 방사 패턴들이 수평 방사 그룹을 형성하는, 필름 안테나.
  8. 청구항 7에 있어서, 복수의 상기 수직 방사 그룹들이 연속적으로 배열되며, 복수의 상기 수평 방사 그룹들이 연속적으로 배열되는, 필름 안테나.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 수평 방사 패턴들 중 적어도 하나의 수평 방사 패턴은 다른 수평 방사 패턴에 대해 평면 상에서 회전되어 배열되는, 필름 안테나.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 복수의 수평 방사 그룹들 중 적어도 하나의 수평 방사 그룹에 포함된 수평 방사 패턴들이 평면 상에서 회전되어 배열되는, 필름 안테나.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 유전층 저면 상에 형성된 그라운드 층을 더 포함하는, 필름 안테나.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 그라운드 층은 상기 수직 방사 패턴과 선택적으로 중첩되는, 필름 안테나.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴과 각각 연결되는 제1 전송 선로 및 제2 전송 선로; 및
    상기 제1 전송 선로 및 상기 제2 전송 선로를 통해 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴과 각각 전기적으로 연결되는 제1 패드 및 제2 패드를 더 포함하는, 필름 안테나.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴 주변에 형성된 더미 패턴을 더 포함하는, 필름 안테나.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 수직 방사 패턴, 상기 수평 방사 패턴 및 더미 패턴은 메쉬 패턴 구조를 포함하는, 필름 안테나.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 수직 방사 패턴 및 상기 수평 방사 패턴은 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 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 필름 안테나.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 따른 필름 안테나를 포함하는, 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101962821B1 (ko) * 2018-01-18 2019-07-31 동우 화인켐 주식회사 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102162771B1 (ko) * 2019-03-21 2020-10-07 삼성전기주식회사 안테나 장치
KR102498570B1 (ko) * 2019-03-29 2023-02-09 동우 화인켐 주식회사 안테나 구조체
KR102348470B1 (ko) * 2019-04-04 2022-01-06 동우 화인켐 주식회사 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102241964B1 (ko) * 2019-12-05 2021-04-16 동우 화인켐 주식회사 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102258794B1 (ko) * 2019-12-13 2021-05-28 동우 화인켐 주식회사 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20210083617A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 동우 화인켐 주식회사 안테나 소자
KR20210123462A (ko) 2020-04-02 2021-10-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20210122969A (ko) * 2020-04-02 2021-10-13 동우 화인켐 주식회사 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR20210132958A (ko) * 2020-04-28 2021-11-05 동우 화인켐 주식회사 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR20220011470A (ko) * 2020-07-21 2022-01-28 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20220026314A (ko) * 2020-08-25 2022-03-04 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20220032909A (ko) * 2020-09-08 2022-03-15 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102403005B1 (ko) * 2020-11-05 2022-05-26 동우 화인켐 주식회사 안테나 소자, 안테나 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR102419269B1 (ko) 2021-01-20 2022-07-08 동우 화인켐 주식회사 안테나 어레이, 이를 포함하는 안테나 장치 및 디스플레이 장치
KR20220118164A (ko) * 2021-02-18 2022-08-25 현대자동차주식회사 단일 글라스 안테나 구조
CN113067121B (zh) * 2021-03-24 2023-12-22 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备
US11955719B1 (en) 2023-12-11 2024-04-09 United Arab Emirates University Antenna system comprising two oppositely directed antennas and methods for controlling transmission of radiation through a multi-layered antenna structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209749A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Nec Corp 多重周波数アンテナ
JP2003347822A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Alps Electric Co Ltd 無線ｌａｎ用ダイバーシティアンテナ
JP2007274528A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd フィルムアンテナ
KR101744886B1 (ko) * 2016-07-27 2017-06-08 재단법인 구미전자정보기술원 마이크로 스트립 패치 안테나
JP2017175540A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 大日本印刷株式会社 アンテナ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100447852B1 (ko) 2002-06-12 2004-09-08 삼성전자주식회사 휴대용 무선기기의 내장형 안테나
JP4306734B2 (ja) * 2007-01-31 2009-08-05 カシオ計算機株式会社 平面円偏波アンテナ及び電子機器
JP4816564B2 (ja) * 2007-05-17 2011-11-16 カシオ計算機株式会社 フィルムアンテナ及び電子機器
JP2011091557A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Panasonic Corp アンテナ装置
CN102918712B (zh) * 2011-06-02 2015-09-30 松下电器产业株式会社 天线装置
US9819098B2 (en) * 2013-09-11 2017-11-14 International Business Machines Corporation Antenna-in-package structures with broadside and end-fire radiations
CN104681993B (zh) * 2013-11-27 2018-04-20 神讯电脑(昆山)有限公司 天线装置
AU2014397501B2 (en) 2014-06-11 2018-02-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Sensitive screen, control circuit thereof, control method therefor, and sensitive screen apparatus
JP6341293B2 (ja) * 2014-10-20 2018-06-13 株式会社村田製作所 無線通信モジュール
CN109643842B (zh) * 2016-08-16 2021-02-05 阿莫技术有限公司 用于近场通信的天线模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209749A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Nec Corp 多重周波数アンテナ
JP2003347822A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Alps Electric Co Ltd 無線ｌａｎ用ダイバーシティアンテナ
JP2007274528A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd フィルムアンテナ
JP2017175540A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 大日本印刷株式会社 アンテナ
KR101744886B1 (ko) * 2016-07-27 2017-06-08 재단법인 구미전자정보기술원 마이크로 스트립 패치 안테나

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Publication number Publication date
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