WO2021261838A1 - 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2021261838A1
WO2021261838A1 PCT/KR2021/007594 KR2021007594W WO2021261838A1 WO 2021261838 A1 WO2021261838 A1 WO 2021261838A1 KR 2021007594 W KR2021007594 W KR 2021007594W WO 2021261838 A1 WO2021261838 A1 WO 2021261838A1
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radiator
antenna element
antenna
transmission line
resonant frequency
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박희준
윤호동
이원희
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동우화인켐 주식회사
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    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
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    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way

Definitions

  • It relates to an antenna element and a display device including the same.
  • wireless communication technologies such as Wi-Fi and Bluetooth are combined with a display device and implemented in the form of, for example, a smart phone.
  • the antenna may be coupled to the display device to perform a communication function.
  • an antenna for performing communication in a high-frequency or ultra-high frequency band needs to be coupled to a display device.
  • the space occupied by the antenna may also be reduced. Accordingly, it is not easy to simultaneously implement high frequency and wideband signal transmission and reception in a limited space.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 2010-0114091 discloses a dual patch antenna module, but it may not be sufficient to be applied to a small device because it is made thin in a limited space.
  • An object of the present invention is to provide an antenna element and a display device including the same.
  • dielectric layer a first radiator disposed on an upper surface of the dielectric layer; a transmission line having one end connected to the first radiator on the upper surface of the dielectric layer; a signal pad connected to the other end of the transmission line; a ground pad disposed around the signal pad; and a second radiator extending from the ground pad parallel to the transmission line and including one or more concavo-convex portions.
  • the antenna element Including, the antenna element.
  • the second radiator includes a pair of second radiators disposed to face each other with the transmission line interposed therebetween on the upper surface of the dielectric layer.
  • a display device comprising the antenna element according to the above-described embodiments.
  • a dual-band antenna may be implemented.
  • the second radiator can be finely tuned to a desired resonant frequency, thereby improving the radiation effect of the second radiator.
  • transmittance of the antenna element can be improved, and when the antenna element is mounted on a display device, it can be suppressed from being visually recognized by a user.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an antenna element according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to an embodiment.
  • FIG 3 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing an antenna element according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • FIG 8 is a view for explaining a change in the resonance frequency of the second radiator according to the height of the uneven portion.
  • FIG. 9 is a view for explaining a change in the resonance frequency of the second radiator according to the width of the concavo-convex portion.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
  • the antenna element described herein may be a patch antenna or a microstrip antenna manufactured in the form of a transparent film.
  • the antenna element is, for example, high-frequency or ultra-high frequency (eg, 3G, 4G, 5G or higher) mobile communication, Wi-fi, Bluetooth, NFC (Near Field Communication), GPS (Global Positioning System), etc. communication for It may be applied to a device, but is not limited thereto.
  • the antenna element may be applied to various objects or structures such as vehicles and buildings.
  • first direction and second direction two directions parallel to the upper surface of the dielectric layer and crossing each other are defined as a first direction and a second direction.
  • first direction and the second direction may cross each other perpendicularly.
  • a direction perpendicular to the upper surface of the dielectric layer is defined as a third direction.
  • the first direction may correspond to a length direction of the antenna element
  • the second direction may correspond to a width direction of the antenna element
  • the third direction may correspond to a thickness direction of the antenna element.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an antenna element according to an embodiment.
  • the antenna element 100 may include a dielectric layer 110 and an antenna conductive layer 120 .
  • the dielectric layer 110 may include an insulating material having a predetermined dielectric constant.
  • the dielectric layer 110 may include an inorganic insulating material such as glass, silicon oxide, silicon nitride, or metal oxide, or an organic insulating material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or an imide-based resin.
  • the dielectric layer 110 may function as a film substrate of the antenna element on which the antenna conductive layer 120 is formed.
  • a transparent film may be provided as the dielectric layer 110 .
  • the transparent film may include a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose resins, such as a diacetyl cellulose and a triacetyl cellulose; polycarbonate-based resin; acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; styrenic resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo-based or norbornene structure, and an ethylene-propylene copolymer; vinyl chloride-based resin; amide resins such as nylon and aromatic polyamide; imide-based resin; polyether sulfone-based resin; s
  • thermosetting resin such as (meth)acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone or UV curable resin may be used as the dielectric layer 110 .
  • an adhesive film such as an optically clear adhesive (OCA) or an optically clear resin (OCR) may be included in the dielectric layer 110 .
  • OCA optically clear adhesive
  • OCR optically clear resin
  • the dielectric layer 110 may be formed as a substantially single layer or a multilayer structure of at least two or more layers.
  • the dielectric constant of the dielectric layer 110 may be adjusted in the range of about 1.5 to 12, preferably, about 2 to 12.
  • an insulating layer eg, an insulation layer, a passivation layer, etc. of a display panel
  • the dielectric layer 110 may be provided as the dielectric layer 110 .
  • the antenna conductive layer 120 may be disposed on the upper surface of the dielectric layer 110 .
  • the antenna conductive layer 120 may include one or more antenna patterns including a first radiator and a second radiator.
  • the antenna conductive layer 120 includes silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium (Cr), titanium (Ti), and tungsten (W). ), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), tin (Sn), molybdenum (Mo) ), a low-resistance metal such as calcium (Ca), or an alloy containing at least one of them. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the antenna conductive layer 120 may include silver (Ag) or a silver alloy (eg, silver-palladium-copper (APC) alloy) to realize low resistance.
  • the antenna conductive layer 120 may include copper (Cu) or a copper alloy (eg, a copper-calcium (CuCa) alloy) in consideration of low resistance and fine line width patterning.
  • the antenna conductive layer 120 may include a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (ITZO), or zinc oxide (ZnOx).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ITZO indium zinc tin oxide
  • ZnOx zinc oxide
  • the antenna conductive layer 120 may include a stacked structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer, for example, a two-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer or a transparent conductive oxide layer-metal layer- It may have a three-layer structure of a transparent conductive oxide layer.
  • the signal transmission speed may be improved by lowering the resistance
  • the corrosion resistance and transparency may be improved by the transparent conductive oxide layer.
  • the antenna conductive layer 120 may include a blackening unit. Accordingly, it is possible to reduce the reflectance on the surface of the antenna conductive layer 120 , thereby reducing pattern recognition due to light reflection.
  • the blackening layer may be formed by converting the surface of the metal layer included in the antenna conductive layer 120 into a metal oxide or metal sulfide.
  • a blackening layer such as a black material coating layer or a plating layer may be formed on the antenna conductive layer 120 or the metal layer.
  • the black material or the plating layer may include silicon, carbon, copper, molybdenum, tin, chromium, molybdenum, nickel, cobalt, or an oxide, sulfide, alloy, etc. containing at least one of these.
  • composition and thickness of the blackening layer may be adjusted in consideration of the reflectance reduction effect and antenna radiation characteristics.
  • antenna conductive layer 120 A detailed description of the antenna conductive layer 120 will be described later with reference to FIGS. 2 to 7 .
  • the antenna element 100 may further include a ground layer 130 . Since the antenna element 100 includes the ground layer 130 , a vertical radiation characteristic may be implemented.
  • the ground layer 130 may be formed on the bottom surface of the dielectric layer 110 .
  • the ground layer 130 may be disposed to at least partially overlap the antenna conductive layer 120 with the dielectric layer 110 interposed therebetween.
  • the ground layer 130 may overlap the radiator (refer to 210 and 230 of FIG. 2 ) of the antenna conductive layer 120 .
  • a conductive member of a display device or a display panel on which the antenna element 100 is mounted may be provided as the ground layer 130 .
  • the conductive member may include electrodes or wirings such as a gate electrode, a source/drain electrode, a pixel electrode, a common electrode, a data line, and a scan line of a thin film transistor (TFT) included in a display panel, and a stainless steel (SUS) of a display device. steel) plate, a heat dissipation sheet, a digitizer, an electromagnetic wave shielding layer, a pressure sensor, a fingerprint sensor, and the like.
  • TFT thin film transistor
  • SUS stainless steel
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to an embodiment.
  • the antenna element 100 includes an antenna conductive layer 120 formed on the upper surface of the dielectric layer 110 , and the antenna conductive layer 120 includes a first radiator ( It may include an antenna pattern including 210 and the second radiator 230 , a transmission line 220 , and a pad electrode 240 .
  • the first radiator 210 may have a mesh structure. Through this, the transmittance of the first radiator 210 may be increased, and the flexibility of the antenna element 100 may be improved. Accordingly, the antenna element 100 can be effectively applied to a flexible display device.
  • a length of the first radiator 210 in the first direction may be determined according to a desired first resonant frequency, and a width of the first radiator 210 in the second direction may be determined according to a desired radiation resistance and gain.
  • the first resonant frequency may be a 28 GHz band, but is not limited thereto.
  • the first radiator 210 may be electrically connected to the transmission line 220 to receive power through the transmission line 220 .
  • the first radiator 210 may be implemented in a rectangular shape as shown in FIG. 2 .
  • the transmission line 220 is disposed between the first radiator 210 and the signal pad 241 of the pad electrode 240 , and is branched from the central portion of the first radiator 210 to include the first radiator 210 and the signal pad. (241) can be electrically connected.
  • the transmission line 220 may include substantially the same conductive material as the first radiator 210 . Also, the transmission line 220 may be integrally connected to the first radiator 210 and formed as a substantially single member, or may be formed as a separate member from the first radiator 210 .
  • the transmission line 220 may be formed in a mesh structure having substantially the same shape (eg, the same line width, the same spacing, etc.) as the first radiator 210 .
  • the second radiator 230 may be electrically and physically spaced apart from the first radiator 210 and the transmission line 220 , and may be coupled to the first radiator 210 and the transmission line 220 to receive power.
  • the second radiator 230 may extend from the ground pad 242 of the pad electrode 240 to the first radiator 210 in parallel with the transmission line 220 .
  • the pair of second radiators 230 are disposed to face each other with the transmission line 220 interposed therebetween on the upper surface of the dielectric layer 110 having the ground layer 130 disposed on the bottom of the CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground). ) structure can be formed.
  • the second radiator 230 may be integrally connected to the ground pad 242 and formed as a substantially single member, or may be formed as a member separate from the ground pad 242 . Also, the width of the second radiator 230 may be smaller than, equal to, or larger than the width of the ground pad 242 .
  • the second radiator 230 may include a concave-convex portion 231 concave into the inside of the second radiator 230 .
  • the concave-convex portion 231 may be formed on one side of the second radiator 230 opposite to the first radiator 210 .
  • one side of the second radiator 230 opposite to the first radiator 210 is a side of the second radiator 210 positioned in the first direction, and includes an area overlapping the first radiator 210 in the first direction; All non-overlapping areas can be included.
  • the position, height (H), and width (W) of the concavo-convex portion 231 are the second radiator 230 of the desired second radiator 230 in consideration of the length in the first direction and the width in the second direction of the second radiator 230 . 2 It can be determined according to the resonant frequency, radiation resistance and gain.
  • the second resonant frequency may be higher than the first resonant frequency.
  • the second resonant frequency may be a band of 38 GHz, but is not limited thereto.
  • the second radiator 230 may have a mesh structure having substantially the same shape (eg, the same line width, the same spacing, etc.) as the first radiator 210 . Through this, the transmittance of the antenna pattern can be improved, and when the antenna element 100 is mounted on a display device, it can be prevented from being recognized by a user.
  • the second radiator 230 may include substantially the same conductive material as the first radiator 210 .
  • the second radiator 230 may have a CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground) structure, and it may be difficult to fine-tune the resonance frequency of the second radiator 230 having the CPW ground structure.
  • the antenna element forms the concave-convex portion 231 on the second radiator 230 and adjusts the height (H) and/or width (W) of the concave-convex portion 231, thereby forming the CPW ground structure.
  • the second resonant frequency of the radiator 230 may be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the length and width of the second radiator 230 are determined to coarsely match the resonant frequency of the second radiator 230 to the desired second resonant frequency, and the By determining the height and/or width, the resonant frequency of the second radiator 230 may be finely tuned to the desired second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator 230 .
  • the pad electrode 240 may include a signal pad 241 and a ground pad 242 .
  • the signal pad 241 may be connected to an end of the transmission line 220 and may be electrically connected to the first radiator 210 through the transmission line 220 . Through this, the signal pad 241 may electrically connect the driving circuit unit (eg, an IC chip, etc.) and the first radiator 210 .
  • the driving circuit unit eg, an IC chip, etc.
  • a circuit board such as a flexible circuit board (FPCB) may be bonded to the signal pad 241 , and a driving circuit unit may be mounted on the flexible circuit board. Accordingly, the first radiator 210 and the driving circuit unit may be electrically connected.
  • FPCB flexible circuit board
  • the ground pad 242 may be disposed to be electrically and physically separated from the signal pad 241 around the signal pad 241 .
  • a pair of ground pads 242 may be disposed to face each other with the signal pad 241 interposed therebetween.
  • the signal pad 241 and the ground pad 242 may be formed to have a solid structure including the above-described metal or alloy to reduce signal resistance.
  • a plurality of antenna patterns may be arranged in an array form on the upper surface of the dielectric layer 110 .
  • the separation distance between the antenna patterns may be greater than half the wavelength corresponding to the resonant frequency (eg, the first resonant frequency or the second resonant frequency) of the antenna pattern in order to minimize radiation interference from each antenna pattern.
  • FIG 3 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • the antenna conductive layer 120 includes an antenna pattern including a first radiator 210 and a second radiator 330 , a transmission line 220 , and a pad electrode 240 . can do.
  • the first radiator 210 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 are the same as those described above with reference to FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the second radiator 330 is similar to the second radiator 230 of FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted in the overlapping range.
  • the second radiator 330 may include two or more concave and convex portions 331 and 332 concave into the inside of the second radiator 330 .
  • Two or more uneven portions 331 and 332 may be formed on one side of the second radiator 330 opposite to the first radiator 210 .
  • the concave-convex portion 231 may be formed on a side opposite to a side of the second radiator 230 connected to the ground pad 242 .
  • the position, height (H1, H2), and width (W1, W2) of each of the concavo-convex portions 331 and 332 are determined by considering the length of the second radiator 330 in the first direction and the width in the second direction. 2 It may be determined according to the second resonant frequency, radiation resistance, and gain of the radiator 330 .
  • the heights H1 and H2 and the widths W1 and W2 of each of the concavo-convex portions 331 and 332 may be the same or different.
  • the second radiator 330 may have a CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground) structure, and it may be difficult to fine-tune the resonant frequency of the second radiator 330 having the CPW grounded structure.
  • CPW ground Coplanar Waveguide with Ground
  • two or more concavo-convex portions 331 and 332 are formed in the second radiator 330, and heights H1 and H2 and/or widths W1 of each of the concave-convex portions 331 and 332 are formed.
  • W2 the resonant frequency of the second radiator 330 of the CPW ground structure may be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the length and width of the second radiator 330 are determined to coarsely match the resonant frequency of the second radiator 330 to the desired second resonant frequency, and each of the concavo-convex portions 331, By determining the height and/or width of the 332 , the resonant frequency of the second radiator 330 may be finely adjusted to the desired second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator 330 .
  • the separation distance between the antenna patterns may be greater than half the wavelength corresponding to the resonant frequency (eg, the first resonant frequency or the second resonant frequency) of the antenna pattern in order to minimize radiation interference from each antenna pattern. have.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing an antenna element according to another embodiment.
  • the antenna conductive layer 120 includes an antenna pattern including a first radiator 210 and a second radiator 430 , a transmission line 220 , and a pad electrode 240 . can do.
  • the first radiator 210 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 are the same as those described above with reference to FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the second radiator 430 is similar to the second radiator 230 of FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted in the overlapping range.
  • the second radiator 430 may include an externally convex uneven portion 431 of the second radiator 430 .
  • the uneven portion 431 may be formed on one side of the second radiator 430 opposite to the first radiator 210 .
  • the position, height (H), and width (W) of the concave-convex portion 431 are the second radiator 430 desired in consideration of the length of the second radiator 430 in the first direction and the width in the second direction. 2 It can be determined according to the resonant frequency, radiation resistance and gain.
  • the second radiator 430 may have a CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground) structure, and it may be difficult to fine-tune the resonance frequency of the second radiator 430 having the CPW ground structure.
  • the antenna element forms the concave-convex portion 431 on the second radiator 430 and adjusts the height (H) and/or the width (W) of the concave-convex portion 431 to form the CPW ground structure.
  • the second resonant frequency of the radiator 430 may be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the length and width of the second radiator 430 are determined to coarsely match the resonant frequency of the second radiator 430 to the desired second resonant frequency, and the By determining the height and/or width, the resonant frequency of the second radiator 430 may be finely tuned to the desired second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator 430 .
  • the separation distance between the antenna patterns may be greater than half the wavelength corresponding to the resonant frequency (eg, the first resonant frequency or the second resonant frequency) of the antenna pattern in order to minimize radiation interference from each antenna pattern. have.
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • the antenna conductive layer 120 includes an antenna pattern including a first radiator 210 and a second radiator 530 , a transmission line 220 , and a pad electrode 240 . can do.
  • the first radiator 210 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 are the same as those described above with reference to FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the second radiator 530 is similar to the second radiator 230 of FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted in the overlapping range.
  • the second radiator 530 may include two or more concavo-convex portions 531 and 532 convex to the outside of the second radiator 530 .
  • Two or more concavo-convex portions 531 and 532 may be formed on one side of the second radiator 530 opposite to the first radiator 210 .
  • the position, height (H1, H2), and width (W1, W2) of each of the concavo-convex portions 531 and 532 are determined by considering the length of the second radiator 530 in the first direction and the width in the second direction. 2 It may be determined according to the second resonant frequency, radiation resistance, and gain of the radiator 530 .
  • the heights H1 and H2 and the widths W1 and W2 of each of the concavo-convex portions 531 and 532 may be the same or different.
  • the second radiator 530 may have a CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground) structure, and it may be difficult to fine-tune the resonance frequency of the second radiator 530 having the CPW ground structure.
  • CPW ground Coplanar Waveguide with Ground
  • two or more concavo-convex portions 531 and 532 are formed on the second radiator 530 , and heights H1 and H2 and/or widths W1 of each of the concave-convex portions 531 and 532 are formed.
  • W2 the resonant frequency of the second radiator 530 of the CPW ground structure may be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the length and width of the second radiator 530 are determined so that the resonant frequency of the second radiator 530 is roughly matched to the desired second resonant frequency, and each of the concave and convex portions 531 , 531 , By determining the height and/or width of the 532 , the resonant frequency of the second radiator 530 may be finely adjusted to the desired second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator 530 .
  • the separation distance between the antenna patterns may be greater than half the wavelength corresponding to the resonant frequency (eg, the first resonant frequency or the second resonant frequency) of the antenna pattern in order to minimize radiation interference from each antenna pattern. have.
  • FIG. 6 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • the antenna conductive layer 120 includes an antenna pattern including a first radiator 210 and a second radiator 630 , a transmission line 220 , and a pad electrode 240 . can do.
  • the first radiator 210 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 are the same as those described above with reference to FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the second radiator 630 is similar to the second radiator 230 of FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted in the overlapping range.
  • the second radiator 630 may include two or more uneven portions 631 and 632 .
  • the first uneven portion 631 may be concave inside the second radiator 630
  • the second uneven portion 632 may be convex to the outside of the second radiator 630 .
  • Two or more uneven portions 631 and 632 may be formed on one side of the second radiator 630 facing the first radiator 210 .
  • the positions, heights H1, H2, and widths W1 and W2 of each of the concave and convex portions 631 and 632 are determined by considering the length of the second radiator 630 in the first direction and the width in the second direction. 2 It may be determined according to the second resonant frequency, radiation resistance, and gain of the radiator 630 .
  • the heights H1 and H2 and the widths W1 and W2 of each of the concavo-convex portions 631 and 632 may be the same or different.
  • the second radiator 630 may have a CPW ground (Coplanar Waveguide with Ground) structure, and it may be difficult to fine-tune the resonance frequency of the second radiator 630 having the CPW ground structure.
  • the antenna element forms two or more concavo-convex portions 631 and 632 on the second radiator 630, and heights H1 and H2 and/or widths W1 of each of the concave-convex portions 631 and 632.
  • W2 the resonant frequency of the second radiator 630 of the CPW ground structure may be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the length and width of the second radiator 630 are determined to coarsely match the resonant frequency of the second radiator 630 to the desired second resonant frequency, and each of the concave and convex portions 631, By determining the height and/or width of the 632 , the resonant frequency of the second radiator 630 may be finely tuned to the desired second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator 630 .
  • a plurality of antenna patterns may be arranged in an array form on the upper surface of the dielectric layer.
  • the separation distance between the antenna patterns may be greater than half the wavelength corresponding to the resonant frequency (eg, the first resonant frequency or the second resonant frequency) of the antenna pattern in order to minimize radiation interference from each antenna pattern.
  • FIG. 7 is a schematic plan view illustrating an antenna element according to another embodiment.
  • the antenna conductive layer 120 includes an antenna pattern including a first radiator 210 and a second radiator 230, a transmission line 220, a pad electrode 240, A dummy pattern 250 may be included.
  • the first radiator 210 , the second radiator 230 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 are the same as those described above with reference to FIG. 2 , a detailed description thereof will be omitted.
  • the dummy pattern 250 may be arranged around the first radiator 210 , the transmission line 220 , and the second radiator 230 .
  • the dummy pattern 250 is formed in a mesh structure having substantially the same shape as at least one of the first radiator 210 , the second radiator 230 , and the transmission line 220 , and includes the first radiator 210 and the second radiator At least one of the 230 and the transmission line 220 may include the same metal. According to an embodiment, the dummy pattern 250 may have a segmented mesh structure.
  • the dummy pattern 250 may be disposed to be electrically and physically separated from the first radiator 210 , the second radiator 230 , the transmission line 220 , and the pad electrode 240 .
  • the separation region 251 is formed along side lines or profiles of the first radiator 210 , the second radiator 230 , and the transmission line 220 to form the dummy pattern 250 with the first radiator 210 . ), the second radiator 230 and the transmission line 220 may be separated.
  • At least one of the first radiator 210 , the second radiator 230 , and the transmission line 220 is substantially formed around the first radiator 210 , the second radiator 230 , and the transmission line 220 .
  • FIG. 8 is a view for explaining a change in the resonance frequency of the second radiator according to the height of the uneven portion. More specifically, FIG. 8 shows that in the embodiment of FIG. 2 , the width W of the concave-convex portion 231 is fixed to 0.25 mm, and the height H of the concave-convex portion 231 is 0 mm, 0.5 mm, 1 mm, and 1.5 mm. In one case, it is a diagram showing the S11 characteristic of the second radiator 230 .
  • reference number 810 denotes the S11 characteristic of the second radiator when the height of the uneven portion is 0 mm
  • reference number 820 denotes the S11 characteristic of the second radiator when the height of the uneven portion is 0.5 mm
  • reference number 830 denotes the height of the uneven portion When is 1 mm
  • the S11 characteristic of the second radiator is indicated
  • reference number 840 may indicate the S11 characteristic of the second radiator when the height of the concavo-convex portion is 1.5 mm.
  • the second radiator resonates at 38.044 GHz when the height of the concavo-convex part is 0 mm, at 37.778 GHz when the height of the concavo-convex part is 0.5 mm, and at 37.200 GHz when the height of the concavo-convex part is 1 mm. It can be seen that resonance occurs at 37.022GHz when the height of the concave-convex part is 1.5mm. That is, it can be seen that the resonant frequency of the second radiator varies depending on the height of the concavo-convex portion, and the resonant frequency of the second radiator can be finely adjusted by adjusting the height of the concave-convex portion.
  • FIG. 9 is a view for explaining a change in the resonance frequency of the second radiator according to the width of the concavo-convex portion. More specifically, FIG. 9 shows that in the embodiment of FIG. 2, when the height (W) of the concavo-convex portion 231 is fixed to 0.5 mm and the width (W) of the concavo-convex portion 231) is formed as 125 ⁇ m, 375 ⁇ m, or 500 ⁇ m, A diagram illustrating the S11 characteristic of the second radiator 230 .
  • reference number 910 denotes the S11 characteristic of the second radiator when the width of the concave-convex portion is 125 ⁇ m
  • reference number 920 denotes the S11 characteristic of the second radiator when the width of the uneven portion is 375 ⁇ m
  • reference number 930 denotes the width of the uneven portion In the case of 1 mm, the S11 characteristic of the second radiator may be exhibited.
  • the second radiator resonates at 38.000 GHz when the concavo-convex width is 125 ⁇ m, at 37.956 GHz when the concavo-convex width is 375 ⁇ m, and at 373.911 GHz when the concavo-convex width is 500 ⁇ m.
  • the resonant frequency of the second radiator varies according to the width of the concavo-convex portion, and the resonant frequency of the second radiator can be finely adjusted by adjusting the width of the concave-convex portion.
  • the resonant frequency of the second radiator of the CPW ground structure can be implemented to more accurately match the desired second resonant frequency.
  • the resonant frequency of the second radiator is roughly adjusted to the desired second resonance frequency by determining the length and width of the second radiator, and the resonant frequency of the second radiator is determined by determining the height and/or width of the concavo-convex portion. It can be finely tuned to the second resonant frequency. Through this, it is possible to improve the radiation effect of the second radiator.
  • FIG. 10 is a schematic plan view illustrating a display device according to an exemplary embodiment. More specifically, FIG. 10 is a diagram illustrating an external shape including a window of a display device.
  • the display apparatus 1000 may include a display area 1010 and a peripheral area 1020 .
  • the peripheral area 1020 may be disposed on both sides and/or both ends of the display area 1010 .
  • the above-described antenna element may be inserted into the display apparatus 1000 in the form of a film or a patch.
  • the first radiator 210 , the second radiator 230 , 330 , 430 , 530 , and 630 of the antenna element and the transmission line 220 may at least partially correspond to the display area 1010 of the display apparatus 1000 .
  • the pad electrode 240 may be disposed to correspond to the peripheral area 1020 of the display apparatus 1000 .
  • the peripheral area 1020 may correspond to, for example, a light blocking part or a bezel part of the display apparatus 1000 . Also, a driving circuit such as an IC chip of the display device 1000 and/or an antenna element may be disposed in the peripheral region 1020 .
  • the pad electrode 240 of the antenna element By disposing the pad electrode 240 of the antenna element adjacent to the driving circuit, the signal transmission/reception path can be shortened and signal loss can be suppressed.
  • the dummy pattern 250 may be disposed to at least partially correspond to the display area 1010 of the display apparatus 1000 .
  • the antenna element includes an antenna pattern and/or a dummy pattern formed in a mesh structure, transmittance is improved and electrode visibility can be significantly reduced or suppressed. Accordingly, while maintaining or improving desired communication reliability, the image quality in the display area 1010 may also be improved.

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Abstract

본 발명은 안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 안테나 소자는, 유전층과, 상기 유전층의 상면 상에 배치되는 제1 방사체와, 상기 유전층의 상면 상에서 일단이 상기 제1 방사체와 연결되는 전송 선로와, 상기 전송 선로의 타단에 연결되는 신호 패드와, 상기 신호 패드 주변에 배치되는 그라운드 패드와, 상기 그라운드 패드로부터 상기 전송 선로와 평행하게 연장되며, 하나 이상의 요철부를 포함하는 제2 방사체를 포함할 수 있다.

Description

안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치와 관련된다.
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 디스플레이 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 발전하면서 고주파 또는 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 디스플레이 장치에 결합될 필요가 있다.
안테나가 탑재되는 디스플레이 장치가 보다 얇아지고 경량화됨에 따라 안테나가 차지하는 공간 역시 감소할 수 있다. 이에 따라, 제한된 공간 안에서 고주파, 광대역 신호 송수신을 동시에 구현하는 것은 용이하지 않다.
예를 들면, 최근 5G의 고주파 대역의 통신의 경우 파장이 보다 짧아짐에 따라, 신호 송수신이 차단되는 경우가 발생할 수 있으며, 다중 대역의 신호 송수신을 구현하는 것이 필요할 수 있다.
디스플레이 장치에 필름 또는 패치 형태로 안테나가 적용될 필요가 있으며, 상술한 고주파 통신 구현을 위해서는 박형 구조에도 불구하고 방사 특성의 신뢰성 확보를 위한 안테나 구조 설계가 필요하다.
예를 들면, 한국공개특허 제2010-0114091호는 듀얼 패치 안테나 모듈을 개시하고 있으나, 제한된 공간 내에서 박형으로 제작되어 소형기기에 적용되기에는 충분하지 않을 수 있다.
안테나 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 유전층; 상기 유전층의 상면 상에 배치되는 제1 방사체; 상기 유전층의 상면 상에서 일단이 상기 제1 방사체와 연결되는 전송 선로; 상기 전송 선로의 타단에 연결되는 신호 패드; 상기 신호 패드 주변에 배치되는 그라운드 패드; 및 상기 그라운드 패드로부터 상기 전송 선로와 평행하게 연장되며, 하나 이상의 요철부를 포함하는 제2 방사체; 을 포함하는, 안테나 소자.
2. 위 1에 있어서, 상기 하나 이상의 요철부는 상기 제1 방사체에 대향하는 상기 제2 방사체의 일변에 형성되는, 안테나 소자.
3. 위 1에 있어서, 상기 하나 이상의 요철부 각각의 높이 및 너비는 상기 제2 방사체의 원하는 공진 주파수에 따라 결정되는, 안테나 소자.
4. 위 1에 있어서, 상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체 및 상기 전송 선로와 전기적, 물리적으로 이격되는, 안테나 소자.
5. 위 1에 있어서, 상기 제2 방사체 및 상기 그라운드 패드는 단일 부재로 형성되는, 안테나 소자.
6. 위 1에 있어서, 상기 제2 방사체는 메쉬 구조로 형성되고, 상기 그라운드 패드는 속이 찬(solid) 구조로 형성되는, 안테나 소자.
7. 위 1에 있어서, 상기 제2 방사체의 공진 주파수는 상기 제1 방사체의 공진 주파수보다 높은, 안테나 소자.
8. 위 1에 있어서, 상기 제2 방사체는 상기 유전층의 상면 상에서 상기 전송 선로를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제2 방사체들을 포함하는, 안테나 소자.
9. 위 1에 있어서, 상기 제1 방사체, 상기 전송 선로 및 상기 제2 방사체 중 적어도 하나는 메쉬 구조로 형성되는, 안테나 소자.
10. 위 1에 있어서, 상기 유전층의 저면 상에 배치되는 그라운드층; 을 더 포함하는, 안테나 소자.
11. 상술한 실시예들에 따른 안테나 소자를 포함하는, 디스플레이 장치.
유전층의 상면 상에 제1 방사체와 제2 방사체를 배치함으로써, 듀얼 밴드 안테나를 구현할 수 있다.
또한, 제2 방사체에 하나 이상의 요철부를 형성함으로써, 제2 방사체를 원하는 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있어 제2 방사체의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
또한, 안테나 소자의 안테나 도전층의 적어도 일부를 메쉬 구조로 형성함으로써, 안테나 소자의 투과율을 향상시키고, 안테나 소자가 디스플레이 장치에 실장되는 경우 사용자에게 시인되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8는 요철부의 높이에 따른 제2 방사체의 공진 주파수 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 요철부의 너비에 따른 제2 방사체의 공진 주파수 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 명세서에서 설명되는 안테나 소자는 투명 필름 형태로 제작되는 패치 안테나(patch antenna) 또는 마이크로스트립 안테나(microstrip antenna)일 수 있다. 안테나 소자는 예를 들면, 고주파 또는 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동통신, Wi-fi, 블루투스, NFC(Near Field Communication), GPS(Global Positioning System) 등을 위한 통신 기기에 적용될 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 안테나 소자는 차량, 건축물 등 다양한 대상체 또는 구조물에 적용될 수 있다.
이하 도면들에서, 유전층의 상면에 평행하며 서로 교차하는 두 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 정의한다. 이때, 제1 방향 및 제2 방향은 서로 수직하게 교차할 수 있다. 또한, 유전층의 상면에 대해 수직한 방향을 제3 방향으로 정의한다. 예를 들면, 제1 방향은 안테나 소자의 길이 방향, 제2 방향은 안테나 소자의 너비 방향, 제3 방향은 안테나 소자의 두께 방향에 해당될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 안테나 소자(100)는 유전층(110) 및 안테나 도전층(120)을 포함할 수 있다.
유전층(110)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유전층(110)은 글래스, 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(110)은 안테나 도전층(120)이 형성되는 안테나 소자의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명 필름이 유전층(110)으로 제공될 수 있다. 이때 투명 필름은 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 열가소성 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 투명 필름이 유전층(110)으로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 유전층(110)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유전층(110)은 실질적으로 단일 층으로 형성되거나, 적어도 2층 이상의 복층 구조로 형성될 수 있다.
유전층(110)에 의해 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 안테나 소자(100)가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 유전층(110)의 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 유전층(110)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위, 바람직하게는 약 2 내지 12 범위로 조절될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자(100)가 실장되는 디스플레이 장치 내부의 절연층(예를 들면, 디스플레이 패널의 인켑슐레이션 층, 패시베이션 층 등)이 유전층(110)으로 제공될 수도 있다.
안테나 도전층(120)은 유전층(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 안테나 도전층(120)은 제1 방사체 및 제2 방사체를 포함하는 하나 이상의 안테나 패턴을 포함할 수 있다.
안테나 도전층(120)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 등과 같은 저저항 금속 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 안테나 도전층(120)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 안테나 도전층(120)은 저저항 및 미세 선폭 패터닝을 고려하여 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 도전층(120)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 도전층(120)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 도전성 산화물 층-금속층의 2층 구조 또는 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 안테나 도전층(120)은 흑화 처리부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 도전층(120) 표면에서의 반사율을 감소시켜, 광반사에 따른 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 도전층(120)에 포함된 금속층의 표면을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜, 흑화층을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 도전층(120) 또는 금속층 상에 흑색 재료 코팅층, 또는 도금층과 같은 흑화층을 형성할 수 있다. 여기서 흑색 재료 또는 도금층은 규소, 탄소, 구리, 몰리브덴, 주석, 크롬, 몰리브덴, 니켈, 코발트 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 산화물, 황화물, 합금 등을 포함할 수 있다.
흑화층의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 안테나 방사 특성을 고려하여 조절될 수 있다.
안테나 도전층(120)에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 7을 참조하여 후술하기로 한다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자(100)는 그라운드층(130)을 더 포함할 수 있다. 안테나 소자(100)가 그라운드층(130)을 포함함으로써 수직 방사 특성이 구현될 수 있다.
그라운드층(130)은 유전층(110)의 저면 상에 형성될 수 있다. 그라운드층(130)은 유전층(110)을 사이에 두고 안테나 도전층(120)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 그라운드층(130)은 안테나 도전층(120)의 방사체(도 2의 210, 230 참조)와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자(100)가 실장되는 디스플레이 장치 또는 디스플레이 패널의 도전성 부재가 그라운드층(130)으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 도전성 부재는 디스플레이 패널에 포함된 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 화소 전극, 공통 전극, 데이터 라인, 스캔 라인 등과 같은 전극 또는 배선, 및 디스플레이 장치의 SUS(Stainless steel) 플레이트, 방열 시트, 디지타이저(digitizer), 전자파 차폐층, 압력센서, 지문센서 등을 포함할 수 있다.
도 2은 일 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나 소자(100)는 유전층(110)의 상면 상에 형성된 안테나 도전층(120)을 포함하며, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(230)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)을 포함할 수 있다.
제1 방사체(210)는 메쉬(mesh) 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해 제1 방사체(210)의 투과율이 증가될 수 있으며 안테나 소자(100)의 유연성이 향상될 수 있다. 따라서, 안테나 소자(100)는 플렉시블 디스플레이 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.
제1 방사체(210)의 제1 방향의 길이는 원하는 제1 공진 주파수에 따라 결정되며, 제1 방사체(210)의 제2 방향의 너비는 원하는 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 공진 주파수는 28GHz 대역일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 방사체(210)는 전송 선로(220)에 전기적으로 연결되어 전송 선로(220)를 통해 급전될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 방사체(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형으로 구현될 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 제1 방사체(210)의 모양에 특별한 제한은 없다. 즉, 방사체(210)는 마름모, 원 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다.
전송 선로(220)는 제1 방사체(210)와, 패드 전극(240)의 신호 패드(241) 사이에 배치되며, 제1 방사체(210)의 중앙부에서 분기되어 제1 방사체(210)와 신호 패드(241)를 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(220)는 제1 방사체(210)와 실질적으로 동일한 도전 물질을 포함할 수 있다. 또한, 전송 선로(220)는 제1 방사체(210)와 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 형성되거나, 제1 방사체(210)와는 별개의 부재로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(220)는 제1 방사체(210)와 실질적으로 동일한 형상(예를 들면, 동일한 선폭, 동일한 간격 등)의 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
제2 방사체(230)는 제1 방사체(210) 및 전송 선로(220)와 전기적, 물리적으로 이격되며, 제1 방사체(210) 및 전송 선로(220)와 커플링되어 급전될 수 있다. 제2 방사체(230)는 패드 전극(240)의 그라운드 패드(242)로부터 제1 방사체(210)로 전송 선로(220)와 평행하게 연장될 수 있다. 예컨대, 한 쌍의 제2 방사체(230)는 저면에 그라운드층(130)이 배치된 유전층(110)의 상면 상에서 전송 선로(220)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 방사체(230)는 그라운드 패드(242)와 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 형성되거나, 그라운드 패드(242)와는 별개의 부재로 형성될 수 있다. 또한, 제2 방사체(230)의 너비는 그라운드 패드(242)의 너비보다 작거나, 동일하거나, 크게 형성될 수 있다.
제2 방사체(230)는 제2 방사체(230)의 내부로 오목한 요철부(231)를 포함할 수 있다.
요철부(231)는 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(230)의 일변에 형성될 수 있다. 이때 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(230)의 일변은 제1 방향에 위치하는 제2 방사체(210)의 변으로써, 제1 방향으로 제1 방사체(210)와 중첩되는 영역과 중첩되지 않는 영역을 모두 포함할 수 있다. 요철부(231)의 위치, 높이(H), 너비(W)는 제2 방사체(230)의 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 너비 등을 고려하여, 원하는 제2 방사체(230)의 제2 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 공진 주파수는 제1 공진 주파수보다 높을 수 있다. 예컨대, 제2 공진 주파수는 38GHz 대역일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제2 방사체(230)는 제1 방사체(210)와 실질적으로 동일한 형상(예를 들면, 동일한 선폭, 동일한 간격 등)의 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해, 안테나 패턴의 투과율을 향상시킬 수 있고, 안테나 소자(100)가 디스플레이 장치에 실장되는 경우 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다. 제2 방사체(230)는 제1 방사체(210)와 실질적으로 동일한 도전 물질을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(230)는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있고 CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(230)는 공진 주파수의 미세 조정이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따른 안테나 소자는 제2 방사체(230)에 요철부(231)를 형성하고, 요철부(231)의 높이(H) 및/또는 너비(W)를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(230)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 제2 방사체(230)의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체(230)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 요철부(231)의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체(230)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체(230)의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
패드 전극(240)은 신호 패드(241) 및 그라운드 패드(242)를 포함할 수 있다.
신호 패드(241)는 전송 선로(220)의 말단에 연결되어, 전송 선로(220)를 통해 제1 방사체(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 통해 신호 패드(241)는 구동 회로부(예컨대, IC 칩 등)와 제1 방사체(210)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들면, 신호 패드(241) 상에 연성 회로 기판(FPCB)와 같은 회로 기판이 접합되며, 연성 회로 기판 상에 구동 회로부가 실장될 수 있다. 이에 따라 제1 방사체(210) 및 구동 회로부는 전기적으로 연결될 수 있다.
그라운드 패드(242)는 신호 패드(241) 주변에서 신호 패드(241)와 전기적, 물리적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(242)이 신호 패드(241)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 패드(241) 및 그라운드 패드(242)은 신호 저항 감소를 위해 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 속이 찬(solid) 구조로 형성될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 2에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(110) 상면 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다. 이 경우 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는, 각 안테나 패턴들로부터 나오는 방사 간섭을 최소화하기 위해, 안테나 패턴의 공진 주파수(예컨대, 제1 공진 주파수 또는 제2 공진 주파수)에 대응하는 파장의 반보다 클 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(330)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방사체(210), 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 제2 방사체(330)는 도 2의 제2 방사체(230)와 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 방사체(330)는 제2 방사체(330)의 내부로 오목한 2 이상의 요철부(331, 332)를 포함할 수 있다.
2 이상의 요철부(331, 332)는 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(330)의 일변에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 요철부(231)는 제2 방사체(230)에서 그라운드 패드(242)와 연결되는 변의 반대변에 형성될 수 있다. 각 요철부(331, 332)의 위치, 높이(H1, H2), 너비(W1, W2)는 제2 방사체(330)의 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 너비 등을 고려하여, 원하는 제2 방사체(330)의 제2 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 요철부(331, 332)의 높이(H1, H2) 및 너비(W1, W2)는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(330)는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있고 CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(330)는 공진 주파수의 미세 조정이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따른 안테나 소자는 제2 방사체(330)에 2 이상의 요철부(331, 332)를 형성하고, 각 요철부(331, 332)의 높이(H1, H2) 및/또는 너비(W1, W2)를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(330)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 제2 방사체(330)의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체(330)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 각 요철부(331, 332)의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체(330)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체(330)의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 3에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(110) 상면 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다. 이 경우 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는, 각 안테나 패턴들로부터 나오는 방사 간섭을 최소화하기 위해, 안테나 패턴의 공진 주파수(예컨대, 제1 공진 주파수 또는 제2 공진 주파수)에 대응하는 파장의 반보다 클 수 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(430)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방사체(210), 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 제2 방사체(430)는 도 2의 제2 방사체(230)와 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 방사체(430)는 제2 방사체(430)의 외부로 볼록한 요철부(431)를 포함할 수 있다.
요철부(431)는 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(430)의 일변에 형성될 수 있다. 요철부(431)의 위치, 높이(H), 너비(W)는 제2 방사체(430)의 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 너비 등을 고려하여, 원하는 제2 방사체(430)의 제2 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(430)는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있고 CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(430)는 공진 주파수의 미세 조정이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따른 안테나 소자는 제2 방사체(430)에 요철부(431)를 형성하고, 요철부(431)의 높이(H) 및/또는 너비(W)를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(430)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 제2 방사체(430)의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체(430)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 요철부(431)의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체(430)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체(430)의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 4에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(110) 상면 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다. 이 경우 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는, 각 안테나 패턴들로부터 나오는 방사 간섭을 최소화하기 위해, 안테나 패턴의 공진 주파수(예컨대, 제1 공진 주파수 또는 제2 공진 주파수)에 대응하는 파장의 반보다 클 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(530)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방사체(210), 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 제2 방사체(530)는 도 2의 제2 방사체(230)와 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 방사체(530)는 제2 방사체(530)의 외부로 볼록한 2 이상의 요철부(531, 532)를 포함할 수 있다.
2 이상의 요철부(531, 532)는 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(530)의 일변에 형성될 수 있다. 각 요철부(531, 532)의 위치, 높이(H1, H2), 너비(W1, W2)는 제2 방사체(530)의 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 너비 등을 고려하여, 원하는 제2 방사체(530)의 제2 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 요철부(531, 532)의 높이(H1, H2) 및 너비(W1, W2)는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(530)는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있고 CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(530)는 공진 주파수의 미세 조정이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따른 안테나 소자는 제2 방사체(530)에 2 이상의 요철부(531, 532)를 형성하고, 각 요철부(531, 532)의 높이(H1, H2) 및/또는 너비(W1, W2)를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(530)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 제2 방사체(530)의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체(530)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 각 요철부(531, 532)의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체(530)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체(530)의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 5에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층(110) 상면 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다. 이 경우 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는, 각 안테나 패턴들로부터 나오는 방사 간섭을 최소화하기 위해, 안테나 패턴의 공진 주파수(예컨대, 제1 공진 주파수 또는 제2 공진 주파수)에 대응하는 파장의 반보다 클 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(630)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방사체(210), 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 제2 방사체(630)는 도 2의 제2 방사체(230)와 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 방사체(630)는 2 이상의 요철부(631, 632)를 포함할 수 있다. 제1 요철부(631)는 제2 방사체(630)의 내부로 오목할 수 있으며, 제2 요철부(632)는 제2 방사체(630)의 외부로 볼록할 수 있다.
2 이상의 요철부(631, 632)는 제1 방사체(210)에 대향하는 제2 방사체(630)의 일변에 형성될 수 있다. 각 요철부(631, 632)의 위치, 높이(H1, H2), 너비(W1, W2)는 제2 방사체(630)의 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 너비 등을 고려하여, 원하는 제2 방사체(630)의 제2 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 요철부(631, 632)의 높이(H1, H2) 및 너비(W1, W2)는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 방사체(630)는 CPW 그라운드(Coplanar Waveguide with Ground) 구조로 형성될 수 있고 CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(630)는 공진 주파수의 미세 조정이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따른 안테나 소자는 제2 방사체(630)에 2 이상의 요철부(631, 632)를 형성하고, 각 요철부(631, 632)의 높이(H1, H2) 및/또는 너비(W1, W2)를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체(630)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따르면, 제2 방사체(630)의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체(630)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 각 요철부(631, 632)의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체(630)의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체(630)의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
한편, 설명의 편의를 위해 도 6에서는 하나의 안테나 패턴만이 도시되어 있으나, 복수의 안테나 패턴들이 유전층 상면 상에 어레이 형태로 배열될 수 있다. 이 경우 안테나 패턴들 사이의 이격 거리는, 각 안테나 패턴들로부터 나오는 방사 간섭을 최소화하기 위해, 안테나 패턴의 공진 주파수(예컨대, 제1 공진 주파수 또는 제2 공진 주파수)에 대응하는 파장의 반보다 클 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 안테나 소자를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 안테나 도전층(120)은 제1 방사체(210) 및 제2 방사체(230)를 포함하는 안테나 패턴과, 전송 선로(220)와, 패드 전극(240)와, 더미 패턴(250)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방사체(210), 제2 방사체(230), 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
더미 패턴(250)은 제1 방사체(210), 전송 선로(220) 및 제2 방사체(230) 주변에 배열될 수 있다.
더미 패턴(250)은 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220) 중 적어도 하나와 실질적으로 동일한 형상의 메쉬 구조로 형성되며, 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220) 중 적어도 하나와 동일한 금속을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 더미 패턴(250)은 분절된 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
더미 패턴(250)은 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220) 및 패드 전극(240)과 전기적, 물리적으로 분리되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 분리 영역(251)이 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220)의 측면 라인 혹은 프로파일을 따라 형성되어, 더미 패턴(250)을 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220)로부터 분리시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220) 주변에 제1 방사체(210), 제2 방사체(230) 및 전송 선로(220) 중 적어도 하나와 실질적으로 동일한 메쉬 구조의 더미 패턴(250)을 배열함으로써, 위치별 전극 배열 차이에 따라 안테나 소자가 탑재된 디스플레이 장치의 사용자에게 안테나 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 8는 요철부의 높이에 따른 제2 방사체의 공진 주파수 변화를 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로 도 8은 도 2의 실시예에서 요철부(231)의 너비(W)를 0.25mm로 고정하고 요철부(231)의 높이(H)를 0mm, 0.5mm, 1mm, 1.5mm로 형성한 경우, 제2 방사체(230)의 S11 특성을 도시한 도면이다. 여기서, 참조번호 810은 요철부의 높이가 0mm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타내고, 참조번호 820은 요철부의 높이가 0.5mm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타내고, 참조번호 830은 요철부의 높이가 1mm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타내고, 참조번호 840은 요철부의 높이가 1.5mm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타낼 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 방사체는 요철부의 높이가 0mm인 경우에는 38.044GHz에서 공진하며, 요철부의 높이가 0.5mm인 경우에는 37.778GHz에서 공진하며, 요철부의 높이가 1mm인 경우에는 37.200GHz에서 공진하며, 요철부의 높이가 1.5mm인 경우 에는 37.022GHz에서 공진한다는 것을 알 수 있다. 즉, 제2 방사체의 공진 주파수는 요철부의 높이에 따라 달라지며, 요철부의 높이를 조절함으로써 제2 방사체의 공진 주파수를 미세하게 조절할 수 있음을 알 수 있다.
도 9는 요철부의 너비에 따른 제2 방사체의 공진 주파수 변화를 설명하기 위한 도면이다. 보다 구체적으로 도 9는 도 2의 실시예에서 요철부(231)의 높이(W)를 0.5mm로 고정하고 요철부(231)의 너비(W))를 125μm, 375μm, 500μm 로 형성한 경우, 제2 방사체(230)의 S11 특성을 도시한 도면이다. 여기서, 참조번호 910은 요철부의 너비가 125μm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타내고, 참조번호 920은 요철부의 너비가 375μm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타내고, 참조번호 930은 요철부의 너비가 1mm인 경우 제2 방사체의 S11 특성을 나타낼 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2 방사체는 요철부의 너비가 125μm인 경우에는 38.000GHz에서 공진하며, 요철부의 너비가 375μm인 경우에는 37.956GHz에서 공진하며, 요철부의 너비가 500μm인 경우에는 373.911GHz에서 공진한다는 것을 알 수 있다. 즉, 제2 방사체의 공진 주파수는 요철부의 너비에 따라 달라지며, 요철부의 너비를 조절함으로써 제2 방사체의 공진 주파수를 미세하게 조절할 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 제2 방사체에 요철부를 형성하고, 요철부의 높이 및/또는 너비를 조절함으로써, CPW 그라운드 구조의 제2 방사체의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 보다 정확히 일치하도록 구현할 수 있다. 즉, 제2 방사체의 길이 및 너비를 결정하여 제2 방사체의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 대략적으로(coarse) 맞추고, 요철부의 높이 및/또는 너비를 결정하여 제2 방사체의 공진 주파수를 원하는 제2 공진 주파수에 섬세하게(fine) 맞출 수 있다. 이를 통해 제2 방사체의 방사 효과를 개선하는 것이 가능하다.
도 10은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 10은 디스플레이 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 표시 영역(1010) 및 주변 영역(1020)을 포함할 수 있다. 주변 영역(1020)은 예를 들면, 표시 영역(1010)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전술한 안테나 소자는 디스플레이 장치(1000)에 필름 또는 패치 형태로 삽입될 수 있다. 예컨대, 안테나 소자의 제1 방사체(210), 제2 방사체(230, 330, 430, 530, 630) 및 전송 선로(220)는 디스플레이 장치(1000)의 표시 영역(1010)에 적어도 부분적으로 대응되도록 배치되며, 패드 전극(240)은 디스플레이 장치(1000)의 주변 영역(1020)에 대응되도록 배치될 수 있다.
주변 영역(1020)은 예를 들면, 디스플레이 장치(1000)의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다. 또한, 주변 영역(1020)에는 디스플레이 장치(1000) 및/또는 안테나 소자의 IC 칩과 같은 구동 회로가 배치될 수 있다.
안테나 소자의 패드 전극(240)을 구동 회로에 인접하도록 배치함으로써, 신호 송수신 경로를 단축시켜 신호 손실을 억제할 수 있다.
안테나 소자가 더미 패턴(250)을 포함하는 경우, 더미 패턴(250)은 디스플레이 장치(1000)의 표시 영역(1010)에 적어도 부분적으로 대응되도록 배치될 수 있다.
안테나 소자는 메쉬 구조로 형성된 안테나 패턴 및/또는 더미 패턴을 포함하므로, 투과성이 향상되며 전극 시인이 현저히 감소 또는 억제될 수 있다. 따라서, 원하는 통신 신뢰성을 유지 또는 향상시키면서, 표시 영역(1010)에서의 이미지 품질 역시 함께 향상될 수 있다.
이제까지 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 유전층;
    상기 유전층의 상면 상에 배치되는 제1 방사체;
    상기 유전층의 상면 상에서 일단이 상기 제1 방사체와 연결되는 전송 선로;
    상기 전송 선로의 타단에 연결되는 신호 패드;
    상기 신호 패드 주변에 배치되는 그라운드 패드; 및
    상기 그라운드 패드로부터 상기 전송 선로와 평행하게 연장되며, 하나 이상의 요철부를 포함하는 제2 방사체; 을 포함하는,
    안테나 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부는 상기 제1 방사체에 대향하는 상기 제2 방사체의 일변에 형성되는,
    안테나 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부 각각의 높이 및 너비는 상기 제2 방사체의 원하는 공진 주파수에 따라 결정되는,
    안테나 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체는 상기 제1 방사체 및 상기 전송 선로와 전기적, 물리적으로 이격되는,
    안테나 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체 및 상기 그라운드 패드는 단일 부재로 형성되는,
    안테나 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체는 메쉬 구조로 형성되고, 상기 그라운드 패드는 속이 찬(solid) 구조로 형성되는,
    안테나 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체의 공진 주파수는 상기 제1 방사체의 공진 주파수보다 높은,
    안테나 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사체는 상기 유전층의 상면 상에서 상기 전송 선로를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 제2 방사체들을 포함하는,
    안테나 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사체, 상기 전송 선로 및 상기 제2 방사체 중 적어도 하나는 메쉬 구조로 형성되는,
    안테나 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유전층의 저면 상에 배치되는 그라운드층; 을 더 포함하는,
    안테나 소자.
  11. 제1항의 안테나 소자를 포함하는,
    디스플레이 장치.
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