阅读说明：本技术 天线装置及包含其的显示装置 (Antenna device and display device comprising same ) 是由 柳汉燮 朴东必 吴伦锡 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供天线装置及包含其的显示装置,上述天线装置,包含：介电层；第一电极层,其配置于上述介电层的上表面,上述第一电极层包含辐射电极且具有第一网格结构；以及第二电极层,其配置于上述介电层的下表面,上述第二电极层具有第二网格结构。上述第一网格结构和第二网格结构在俯视图中隔着上述介电层以彼此偏置或错列的方式排列。上述天线装置可以插入或安装在显示装置的前部以提高信令灵敏度和透过率且使显示装置的图像质量的降低最小化。此外,上述天线装置可以包含由金属材料形成的网格结构以具有改善了的柔性,从而可以有效地应用于柔性显示装置。(The invention provides an antenna device and a display device comprising the same, wherein the antenna device comprises: a dielectric layer; a first electrode layer disposed on an upper surface of the dielectric layer, the first electrode layer including a radiation electrode and having a first mesh structure; and a second electrode layer disposed on a lower surface of the dielectric layer, the second electrode layer having a second mesh structure. The first lattice structure and the second lattice structure are arranged in a manner offset or staggered from each other with the dielectric layer therebetween in a plan view. The above antenna device may be inserted or mounted in a front portion of the display device to improve signaling sensitivity and transmittance and minimize degradation of image quality of the display device. Further, the above antenna device may include a mesh structure formed of a metal material to have improved flexibility, so that it may be effectively applied to a flexible display device.)

天线装置及包含其的显示装置

技术领域

本发明涉及天线装置以及包含其的显示装置。更具体而言，本发明涉及包含电极图案的天线装置以及包含该天线装置的显示装置。

背景技术

随着信息技术的发展，在诸如智能手机的构成中，将Wi-Fi、蓝牙等之类的无线通讯技术与显示装置结合。在该情况下，可以将天线与显示装置结合来提供通讯功能。

随着移动通讯技术的快速发展，显示装置中需要能够实现高频或超高频通讯的天线。此外，近年来，开发了透明显示装置、柔性显示装置等具有高透明度和分辨率的薄层显示装置，也要求透明和柔性特性改善了的天线。

显示装置中的屏幕尺寸越大，边框部分或遮光部分的空间或区域就会越小。在该情况下，用于天线的空间或区域也可能受限，因此天线中所包含的用于信号传递/接收的辐射电极可能与显示装置的显示部重叠。由此，显示装置的图像可能会被天线的辐射电极覆盖，并且该辐射电极可能会被使用者视觉识别，从而降低图像质量。

另外，在天线中所包含的电极包含多个电极线的情况下，由于电极线的重叠或未对齐，可能会导致使用者的电极识别。

例如，韩国专利申请公开第2013-0095451号公开了一种集成在显示器中的天线，但没有考虑到由显示装置中的天线导致的图像劣化。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种视觉特性和信令效率改善了的天线装置。

根据本发明的另一方面，提供一种包含视觉特性和信令效率改善了的天线装置的显示装置。

本发明的上述方面将由以下特征或构造来实现：

(1)一种天线装置，包含：介电层；第一电极层，其配置于上述介电层的上表面，上述第一电极层包含辐射电极且具有第一网格结构；以及第二电极层，其配置于上述介电层的下表面，上述第二电极层具有第二网格结构，其中，上述第一网格结构和第二网格结构在俯视图中隔着上述介电层以彼此偏置或错列的方式排列。

(2)根据上述(1)的天线装置，其中，上述第一网格结构包含彼此交叉而限定第一单元格的第一电极线，上述第二网格结构包含彼此交叉而限定第二单元格的第二电极线。

(3)根据上述(2)的天线装置，其中，上述第一单元格和上述第二单元格在俯视图中的投影彼此偏置或错列，使得在所述投影中所限定的各个子格小于各个第一单元格和第二单元格。

(4)根据上述(3)的天线装置，其中，上述第一单元格和上述第二单元格各自被均等地划分成多个子格。

(5)根据上述(3)的天线装置，其中，上述第一单元格、第二单元格和子格各自具有菱形形状。

(6)根据上述(5)的天线装置，其中，上述第一单元格和上述第二单元格各自被划分成4个子格。

(7)根据上述(1)的天线装置，其中，上述第二电极层作为上述辐射电极的接地电极使用。

(8)根据上述(7)的天线装置，其中，上述第一电极层进一步包含围绕上述辐射电极的虚设电极，上述虚设电极与上述辐射电极隔离。

(9)根据上述(8)的天线装置，其中，上述虚设电极包含上述第一网格结构。

(10)根据上述(9)的天线装置，其中，上述辐射电极和上述虚设电极在厚度方向上与上述第二电极层完全重叠。

(11)根据上述(1)的天线装置，其中，上述第二电极层包含由上述第二网格结构形成的下部辐射电极和下部虚设电极。

(12)根据上述(1)的天线装置，其进一步包含：传输线，其位于上述介电层的上表面，且与上述辐射电极电连接；以及信号焊盘，其与上述传输线的一端连接。

(13)根据上述(12)的天线装置，其中，上述信号焊盘具有实心结构。

(14)根据上述(12)的天线装置，其进一步包含位于上述介电层的上表面的接地焊盘，其中，上述接地焊盘配置于上述信号焊盘的周围以与上述信号焊盘隔离。

(15)根据上述(1)的天线装置，其中，上述第一电极层和上述第二电极层包含银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锡(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)或它们的合金。

(16)一种显示装置，其包含上述(1)至(15)中任一项所述的天线装置。

根据本发明例示性实施方式的天线装置可以包含辐射电极和接地电极，上述辐射电极和接地电极可以包含具有多个单元格的网格结构。上述辐射电极和上述接地电极可以按照上述单元格在俯视图中被均等地划分成子单元格的方式对齐。

由此，可以防止电极线的重叠导致的透过率降低和电极识别的提高以及由上述辐射电极和接地电极的未对齐造成的电极区域的增加。

上述天线装置可以***或安装在显示装置的前部以提高信令灵敏度和透过率且使显示装置的图像质量的降低最小化。此外，上述天线装置可以包含由金属材料形成的网格结构以具有改善了的柔性，从而可以有效地应用于柔性显示装置。

附图说明

图1和图2分别是示出根据例示性实施方式的天线装置的示意性截面图和俯视图。

图3是示出根据例示性实施方式的天线装置的辐射电极所包含的网格结构的示意性俯视图。

图4是示出根据例示性实施方式的天线装置的第二电极层所包含的网格结构的示意性俯视图。

图5是示出根据例示性实施方式的投影在同一平面的辐射电极和第二电极层的示意性俯视图。

图6是示出根据例示性实施方式的显示装置的示意性俯视图。

具体实施方式

根据本发明的例示性实施方式，提供一种包含辐射电极和接地电极的天线装置。上述天线装置可以具有改善了的透过率和信令灵敏度，并且可以防止电极识别。

上述天线装置可以应用于高频带或超高频带(例如，3G、4G、5G或更高)移动通讯设备。

根据本发明的例示性实施方式，提供一种包含上述天线装置的显示装置。上述天线装置的应用不仅仅限于上述显示装置，上述天线装置可以应用于汽车、家电电子产品、建筑物等之类的各种各样的物体及结构。

以下，参照附图来详细描述本发明。但是对于本领域的技术人员显而易见的是，这种参照附图来描述实施方式是为了进一步理解本发明的精神而提供的，而非限定具体实施方式和随附的权利要求书中所公开的所要保护的主题事项。

图1和图2分别是示出根据例示性实施方式的天线装置的示意性截面图和俯视图。

参照图1和图2，根据例示性实施方式的天线装置可以包含介电层100、配置于上述介电层100的上表面的第一电极层120、以及配置于上述介电层100的下表面的第二电极层110。

上述介电层100可以包含具有预定介电常数的绝缘材料。上述介电层100可以包含例如玻璃、硅氧化物、硅氮化物、金属氧化物等之类的无机绝缘材料或者环氧树脂、丙烯酸树脂、酰亚胺系树脂等之类的有机绝缘材料。上述介电层100可以起到天线装置的膜基材的作用，在其上可以形成第一电极层110。

例如，可以使用透明膜作为上述介电层100。上述透明膜可以包含例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等之类的聚酯系树脂；二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等之类的纤维素系树脂；聚碳酸酯系树脂；聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等之类的丙烯酸树脂；聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等之类的苯乙烯系树脂；聚乙烯、聚丙烯、环系或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等之类的聚烯烃系树脂；氯乙烯系树脂；尼龙、芳香族聚酰胺等之类的酰胺系树脂；酰亚胺系树脂；聚醚砜系树脂；砜系树脂；聚醚醚酮系树脂；聚苯硫醚系树脂；乙烯醇系树脂；偏二氯乙烯系树脂；乙烯缩丁醛系树脂；烯丙基化系树脂；聚甲醛系树脂；环氧系树脂；氨基甲酸酯或丙烯酸氨基甲酸酯系树脂；有机硅系树脂；等。它们可以单独使用或结合使用。

在一些实施方式中，上述介电层100可以包含含有例如光学透明粘接剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等的粘接膜。

在一些实施方式中，上述介电层100可以包含玻璃、硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物等之类的无机绝缘材料。

在一些实施方式中，上述介电层100的介电常数可以在约1.5至约12的范围进行调节。如果介电常数大于12，则驱动频率可能大幅下降，可能无法获得以期望的高频带驱动的天线。

如图2所示，上述第一电极层120可以包含具有辐射电极122和传输线124的天线图案。上述天线图案或第一电极层120可以进一步包含与传输线124的一端连接的焊盘电极(pad electrode)125。

在一些实施方式中，上述第一电极层120可以进一步包含布置在天线图案周围的虚设电极126。

上述第一电极层120可以包含银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、tin(Sn)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)或它们的合金。它们可以单独使用或结合使用。

在一实施方式中，上述第一电极层120可以包含银或银合金以具有低电阻。例如，第一电极层120可以包含银-钯-铜(APC)合金。

在一实施方式中，考虑到低电阻和以微细线宽形成图案，第一电极层120可以包含铜(Cu)或铜合金。例如，第一电极层120可以包含铜-钙(Cu-Ca)合金。

在一些实施方式中，上述第一电极层120可以包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnOx)等之类的透明金属氧化物。

例如，上述第一电极层120可以为包含金属或合金层和透明金属氧化物层的多层结构。

在例示性实施方式中，上述天线图案或第一电极层120的辐射电极122可以包含网格结构(第一网格结构)。由此，能够提高辐射电极122的透过率，且能够提高天线装置的柔性。因此，上述天线装置能够被有效地应用于柔性显示装置。

在一些实施方式中，上述虚设电极126也可以包含网格结构，且在上述虚设电极126中可以包含与上述辐射电极122所包含的网格结构(上述第一网格结构)的形状实质相同的网格结构。在一些实施方式中，上述虚设电极126和辐射电极122可以包含相同的金属。

上述传输线124可以从辐射电极122的一端延伸，且可以与焊盘电极125电连接。例如，上述传输线124可以从辐射电极122的中心部分突出。

在一实施方式中，上述传输线124与辐射电极122可以包含实质相同的导电性材料，且可以通过实质相同的蚀刻工序形成。在该情况下，上述传输线124可以与上述辐射电极122一体地连接从而可以作为实质单独或单一构件来提供。

在一些实施方式中，上述传输线124和辐射电极122可以包含实质相同的网格结构。

上述焊盘电极125可以包含信号焊盘121和接地焊盘123。上述信号焊盘121可以经由传输线124与上述辐射电极122电连接，从而可以将驱动电路单元(例如，IC芯片)和上述辐射电极122彼此电连接。

例如，可以将柔性电路板(FPCB)之类的电路板接合在信号焊盘121上，且将上述驱动电路单元配置于柔性电路板上。由此，可以实施天线图案和驱动电路单元之间的信号传输/接收。例如，可以将上述驱动电路单元直接安装在柔性电路板上。

在一些实施方式中，一对接地焊盘123可以隔着上述信号焊盘121而彼此相对，并且与信号焊盘121电性和物理隔离。由此，上述天线装置可以同时实现水平辐射和垂直辐射。

上述焊盘电极125可以具有包含如上所述的金属或合金的实心结构以减少信号电阻。

如上，上述虚设电极126与上述辐射电极122可以包含实质相同的网格结构，且可以与上述天线图案和焊盘电极125电性或物理隔离或隔开。

例如，隔离部130可以沿着上述天线图案的边线或轮廓形成以将上述虚设电极126和天线图案彼此隔离。

如上，上述天线图案可以包含网格结构以便提高天线装置的透过率。在一实施方式中，上述网格结构所包含的电极线可以由铜、银、APC合金或CuCa合金之类的低电阻金属形成以抑制电阻增加。因此，能够提供具有低电阻和高灵敏度的透明膜天线。

此外，上述具有相同网格结构的虚设电极126可以布置在上述天线图案的周围，从而可以防止使用者因电极布置的局部偏差而看到显示装置的天线图案。

上述第二电极层110可以起到天线图案的接地电极的作用。例如，在上述天线装置的厚度方向上，在辐射电极122和第二电极层110之间可以通过介电层100而形成电容或电感，从而可以调节天线装置的驱动或感应频带。例如，上述天线装置可以借助第二电极层110而作为垂直辐射天线。

在例示性实施方式中，上述第二电极层110可以包含以上提及的金属或合金，且可以包含与上述天线图案或辐射电极122的网格结构的形状(例如，相同的线宽和相同的隔开距离)相同的网格结构(第二网格结构)。此外，上述第二电极层110、辐射电极122和虚设电极126可以包含相同形状的网格结构。

在厚度方向上互为投影或彼此重叠的上述第一电极层120和第二电极层110可以具有相同的网格结构，从而可以防止因不同的导电性图案形状重叠而导致电极的视觉识别，并且提高天线装置的透过率。

为了便于描述，图2仅例举了一种天线图案，但在介电层100上可以以阵列形式布置多种天线图案。该情况下，上述第二电极层110在俯视图中可以具有足够的区域以完全覆盖天线图案的阵列。

在一些实施方式中，上述第二电极层110也可以包含图2所示的辐射电极(例如，下部辐射电极)和虚设电极(例如，下部虚设电极)。上述第二电极层110的辐射电极和虚设电极可以由第二网格结构形成。

在该情况下，上述天线装置可以作为双面辐射天线，由此能够从介电层100的上表面和下表面均进行天线辐射。在一实施方式中，上述第二电极层110的下部虚设电极可以在厚度方向上与上述第一电极层120的辐射电极122重叠，从而可以起到辐射电极122的接地电极的作用。

图3是示出根据例示性实施方式的天线装置的辐射电极所包含的网格结构的示意性俯视图。

参照图3，上述辐射电极122或第一电极层120所包含的第一网格结构可以由彼此交叉的第一电极线50来限定。

上述第一网格结构可以包含由以大致蜂窝形状彼此交叉的第一电极线50限定的第一单元格55，且可以将多个第一单元格55集结来限定上述第一网格结构。

在例示性实施方式中，上述第一单元格55可以具有大致菱形形状。在该情况下，由D1和D2分别代表上述第一单元格55的两条对角线的长度。在一些实施方式中，长对角线的长度D1可以为约50μm至约400μm，短对角线的长度D2可以为约20μm至约200μm。

图4是示出根据例示性实施方式的天线装置的第二电极层所包含的网格结构的示意性俯视图。

参照图4，如上所述，上述第二电极层110可以具有第二网格结构，且上述第二网格结构可以与上述第一电极层120所包含的第一网格结构具有实质相同的形状。上述第二网格结构可以由彼此交叉的第二电极线60来限定。

上述第二网格结构可以包含由以大致蜂窝形状彼此交叉的第二电极线60限定的第二单元格65，且可以将多个第二单元格65集结来限定上述第二电极层110的第二网格结构。

上述第二单元格65也可以具有大致菱形形状，且可以具有与第一单元格55实质相同的长对角线长度D1和短对角线长度D2。

图5是示出根据例示性实施方式的投影在同一平面的辐射电极和第二电极层的示意性俯视图。

参照图5，上述第一电极层120所包含的第一网格结构和上述第二电极层110所包含的第二网格结构可以以交错布置的方式隔着介电层100彼此相对。

在例示性实施方式中，可以在俯视图中将上述第二电极层110的第二网格结构以将图3所示的第一电极层120的第一单元格55划分成子格70的方式投影于上述第一电极层120的第一网格结构。在将图4的第二电极层110的第二单元格65投影于第一电极层120的网格结构的情况下，也可以限定子格70。

在一些实施方式中，通过如上投影或重叠第一电极层120和第二电极层110，可以将上述第一单元格55或第二单元格65均等地划分成子格70。例如，可以将各个具有菱形形状的上述第一单元格55或第二单元格65大致划分成四部分以形成四个子格70。

子格70的长对角线的长度和短对角线的长度分别可以为图3和4所述的单元格55和65的长对角线的长度D1和短对角线的长度D2的一半。

在一些实施方式中，子格70的长对角线的长度可以为约25μm至约200μm，短对角线的长度可以为约10μm至约100μm。

在例示性实施方式中，上述第一电极层120和上述第二电极层110可以在俯视图中彼此重叠或投影，从而看做是其中包含多个重复的子格70的实质单一的网格结构。因此，可以考虑能够防止电极可见性和提高透过率的子格70的尺寸来预定第一电极层120和第二电极层110的单元格55和65的尺寸。

接着，可以将上述第一电极层120和第二电极层110以单元格55和65被大致均匀地划分成具有期望尺寸的子格70的方式有意地错位。

根据如上例示性实施方式，上述包含辐射电极122的第一电极层120和用作接地电极的第二电极层110可以包含具有相同线宽和间距的网格结构。由此，通过提高图案均匀性可以防止使用者识别天线装置所包含的电极图案，并且改善天线装置的透过率。

此外，可以将上述第一电极层120和第二电极层110所包含的网格结构以彼此偏置的方式有意地排列，从而实现子格70具有能够防止电极识别和改善透过率的尺寸。由此，在上部和下部网格结构在厚度方向上彼此重叠时、或者在将上部和下部网格结构稍微错位以提高导电层区域时，能够防止透过率的降低以及电极识别的增加。

图6是示出根据例示性实施方式的显示装置的示意性俯视图。例如，图6示出了显示装置的包括窗口在内的外形。

参照图6，显示装置200可以包含显示部210和周边部220。上述周边部220可以位于例如两个侧部和/或两个端部。

在一些实施方式中，可以将如上所述的天线装置以贴片或膜状嵌入至显示装置的周边部220。在一些实施方式中，如上所述的天线装置的辐射电极122可以至少部分配置于上述显示装置200的显示部210，上述焊盘电极125可以配置于上述显示装置200的周边部220。

上述周边部220可以对应于上述显示装置200的例如遮光部分或边框部分。另外，可以将上述显示装置200和/或上述天线装置的IC芯片之类的驱动电路配置在上述周边部220中。

可以将上述天线装置的焊盘电极125配置成与上述驱动电路相邻，从而可以减少信令路径的长度，抑制信号损失。

在一些实施方式中，可以将上述天线装置的虚设电极126配置在显示部210中。此外，也可以将上述天线装置的第二电极层110配置在显示部210中。

包含相同构造的网格结构的上述辐射电极122、虚设电极126和第二电极层110可以以单元格彼此偏置或错列地投影或交叉的方式布置。由此，可以提高透过率，并且防止电极识别。

以下，提供优选的实施方式来更加具体地描述本发明。但是，以下实施例仅用于例示本发明，对于本领域的技术人员而言显而易见的是，这些实施例并不限定随附的权利要求书，在本发明的精神和范畴之内可以进行各种各样的变更和修改。这样的变更和修改也适当地包含在随附的权利要求书中。

实施例1

配置于玻璃介电层(0.7T)的上表面和下表面的网格结构的第一电极层和第二电极层使用银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金(APC)。网格结构中，电极线宽度为3μm，且电极厚度(或高度)为

第一电极层和第二电极层所包含的菱形单元格中，X-方向对角线(短对角线)长度为200μm，Y-方向对角线(长对角线)长度为400μm。如图5所示，将上述第一电极层和第二电极层以各单元格被划分为四个相同的子格的方式排列。

实施例2

第一电极层和第二电极层所包含的菱形单元格中，X-方向对角线(短对角线)长度为300μm，Y-方向对角线(长对角线)长度为600μm，除此以外，按照与实施例1相同的方法来制备天线装置。

比较例

第一电极层和第二电极层所包含的菱形单元格中，X-方向对角线(短对角线)长度为100μm，Y-方向对角线(长对角线)为200μm。将上述第一电极层和第二电极层以单元格在俯视图中大致重叠的方式排列。

实验例

(1)天线驱动特性评价

以将上述第一电极层用作辐射电极和将上述第二电极层用作接地电极的方式，对实施例和比较例的天线装置实施馈电。使用矢量网络分析仪(MS4644B，安立(Anritsu)制造)和辐射室来测定关于天线特性(S11、Re(Z)、Im(Z)、增益(Gain)、方向性(Directivity)、辐射效率(Radiation efficiency))的参数。将结果示于以下表1中(※辐射效率(％)＝(增益/方向性)*100)。

[表1]

参照表1，在将上述网格结构如实施例1那样错列的情况下，天线特性被基本维持而没有大幅变化或下降。

(2)透过率和电极可见性评价

1)透过率测定

使用分光测色计(CM-3600A，柯尼卡美能达(Konica Minolta))测定波长550nm时的实施例和比较例中制备的天线装置的透过率。

2)可见性评价

通过肉眼观察实施例和比较例中制备的天线装置来确定电极线或网格结构是否被视觉识别。具体而言，用10个面板观察天线装置，通过确定清晰识别电极图案的面板的个数来评价可见性。

◎：10个面板中为0个

○：10个面板中为1-3个

△：10个面板中为4-5个

×：10个面板中为6个以上

将结果示于以下表1中。

[表2]

	透过率	电极可见性
			实施例1	92.5％	◎
实施例2	94.4％	△
			比较例	90.7％	◎

参照表2，在将上部和下部网格结构彼此偏置或错列地排列的情况下，透过率提高，且有效抑制电极可见性。随着单元格的尺寸如实施例2中那样增加，电极识别性稍微提高。