(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119055
(43)【公開日】2024-09-02
(54)【発明の名称】アンテナ構造体及びそれを含む画像表示装置
(51)【国際特許分類】
H01Q 21/06 20060101AFI20240826BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20240826BHJP
H01Q 1/24 20060101ALI20240826BHJP
H01Q 1/38 20060101ALI20240826BHJP
【FI】
H01Q21/06
H01Q13/08
H01Q1/24 Z
H01Q1/38
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024022876
(22)【出願日】2024-02-19
(31)【優先権主張番号】10-2023-0022558
(32)【優先日】2023-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】503454506
【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社
【氏名又は名称原語表記】DONGWOO FINE-CHEM CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】132, YAKCHON-RO, IKSAN-SI, JEOLLABUK-DO 54631, REPUBLIC OF KOREA
(74)【代理人】
【識別番号】100137095
【弁理士】
【氏名又は名称】江部 武史
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】キ フン ソン
(72)【発明者】
【氏名】ソン ジュン ホン
(72)【発明者】
【氏名】デ キュ キム
(72)【発明者】
【氏名】ヒ ジュン パク
(72)【発明者】
【氏名】ミ エ ホ
【テーマコード(参考)】
5J021
5J045
5J046
5J047
【Fターム(参考)】
5J021AA09
5J021AB06
5J021CA03
5J021HA05
5J045DA10
5J045EA07
5J045NA03
5J045NA07
5J046AA14
5J047AA02
5J047AA07
5J047FD01
(57)【要約】
【課題】向上した感度を有するアンテナ構造体及びそれを含む画像表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態によるアンテナ構造体は、第1方向に互いに離隔された送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群を含み、送信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニットと、第1送信アンテナユニットの第1方向に垂直な第2方向への長さよりも第2方向への長さが大きい第2送信アンテナユニットとを含み、受信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニットと第1方向に離隔され、第1受信放射体 を含む第1受信アンテナユニットと、第1受信放射体と第2方向に離隔された第2受信放射体を含む第2受信アンテナユニットとを含む。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送信アンテナユニット群と、
前記送信アンテナユニット群と第1方向に離隔された受信アンテナユニット群とを含み、
前記送信アンテナユニット群は、
第1送信アンテナユニットと、
前記第1送信アンテナユニットの前記第1方向に垂直な第2方向への長さよりも前記第2方向への長さが大きい第2送信アンテナユニットとを含み、
前記受信アンテナユニット群は、
前記第1送信アンテナユニットと前記第1方向に離隔され、第1受信放射体を含む第1受信アンテナユニットと、
前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔された第2受信放射体を含む第2受信アンテナユニットとを含む、アンテナ構造体。
【請求項2】
前記第2送信アンテナユニットは、前記第1送信アンテナユニットを挟んで前記受信アンテナユニット群と前記第1方向に離隔して配置される、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項3】
前記第1送信アンテナユニットは、第1送信放射体と、前記第1送信放射体に接続された第1送信伝送線路と、前記第1送信伝送線路の周辺に配置された第1送信サブグランドとを含み、
前記第2送信アンテナユニットは、第2送信放射体と、前記第2送信放射体に接続された第2送信伝送線路と、前記第2送信伝送線路の周辺に配置された第2送信サブグランドとを含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項4】
前記第1送信放射体と前記第2送信放射体の前記第1方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%であり、前記第1送信放射体と前記第2送信放射体の前記第2方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、請求項3に記載のアンテナ構造体。
【請求項5】
前記第2送信伝送線路の前記第2方向への長さは、前記第1送信伝送線路の前記第2方向への長さよりも大きい、請求項3に記載のアンテナ構造体。
【請求項6】
前記第2送信サブグランドの前記第2方向への長さは、前記第1送信サブグランドの前記第2方向への長さよりも大きい、請求項3に記載のアンテナ構造体。
【請求項7】
前記第1送信アンテナユニットは、前記第1送信伝送線路の一端に接続された第1送信信号パッドと、前記第1送信信号パッドの周辺に配置された第1送信グランドパッドとをさらに含み、
前記第2送信アンテナユニットは、前記第2送信伝送線路の一端に接続された第2送信信号パッドと、前記第2送信信号パッドの周辺に配置された第2送信グランドパッドとをさらに含む、請求項3に記載のアンテナ構造体。
【請求項8】
前記第1送信サブグランドの前記第1方向への長さは、前記第1送信グランドパッドの前記第1方向への長さよりも小さい、請求項7に記載のアンテナ構造体。
【請求項9】
前記第1受信アンテナユニットは、前記第1方向に沿って一列に配置された複数の第1受信アンテナユニットを含み、
前記第2受信放射体は、前記複数の第1受信アンテナユニットの少なくとも1つに含まれた前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔されている、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項10】
前記第2受信放射体は、前記複数の第1受信アンテナユニットのうちの前記第1送信アンテナユニットと最も離隔された第1受信アンテナユニットに含まれた前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔して対向する、請求項9に記載のアンテナ構造体。
【請求項11】
前記複数の第1受信アンテナユニットに含まれた前記第1受信放射体のうちの互いに隣接する第1受信放射体間の離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、請求項9に記載のアンテナ構造体。
【請求項12】
前記第2受信放射体と、前記第2受信放射体に隣接する前記第1受信放射体との離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項13】
前記第1受信アンテナユニットは、前記第1受信放射体に接続される第1受信伝送線路と、前記第1受信伝送線路の周辺に配置された第1受信サブグランドとをさらに含み、
前記第2受信アンテナユニットは、前記第2受信放射体に接続される第2受信伝送線路と、前記第2受信伝送線路の周辺に配置された第2受信サブグランドとをさらに含む、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項14】
前記第2受信伝送線路は、前記第2受信伝送線路の延長方向を前記第1方向から前記第2方向に、または前記第2方向から前記第1方向に変更する屈曲部を含む、請求項13に記載のアンテナ構造体。
【請求項15】
前記第1受信アンテナユニットは、前記第1受信伝送線路の一端に接続された第1受信信号パッドと、前記第1受信信号パッドの周辺に配置された第1受信グランドパッドとをさらに含み、
前記第2受信アンテナユニットは、前記第2受信伝送線路の一端に接続された第2受信信号パッドと、前記第2受信信号パッドの周辺に配置された第2受信グランドパッドとをさらに含む、請求項13に記載のアンテナ構造体。
【請求項16】
前記送信アンテナユニット群および前記受信アンテナユニット群が配置される誘電層をさらに含み、
前記送信アンテナユニット群と前記受信アンテナユニット群は、前記誘電層上で互いに同じレベルに配置される、請求項1に記載のアンテナ構造体。
【請求項17】
請求項1に記載のアンテナ構造体を含む、モーション認識センサ。
【請求項18】
請求項1に記載のアンテナ構造体を含む、レーダーセンサ。
【請求項19】
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネル上に配置された請求項1に記載のアンテナ構造体とを含む、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ構造体及びそれを含む画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報化社会の発展に伴い、ワイファイ(Wi-Fi)、ブルートゥース(Bluetooth:登録商標)などの無線通信技術、またはジェスチャー検知、モーション認識(Motion recognition)、距離測定、位置検知などの非接触センシングが画像表示装置、電子機器、建築物などに適用または内蔵されている。
【0003】
また、移動通信技術の発展に伴い、例えば、高周波または超高周波帯域の通信を行うためのアンテナが各種モバイル機器、モノのインターネット(IoT)、自律走行車などに適用または内蔵されている。
【0004】
例えば、無線通信技術が画像表示装置と結合してスマートフォンの形で実現されている。これにより、アンテナが前記画像表示装置に結合され、通信機能、情報伝達機能などを行うことができる。
【0005】
アンテナを搭載する画像表示装置がより薄型化及び軽量化することにより、前記アンテナが占める空間も減少し得る。そのため、限られた空間内にアンテナを挿入するために、ディスプレイパネル上にフィルムまたはパッチの形態で含まれ得る。
【0006】
しかしながら、限られた空間内でモーション認識、距離測定、位置検知のような高精度のセンシング機能を実行できるアンテナは実現されない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の1つの課題は、向上した感度を有するアンテナ構造体を提供することである。
【0008】
本発明の1つの課題は、前記アンテナ構造体を含むモーションセンサを提供することである。
【0009】
本発明の1つの課題は、前記アンテナ構造体を含むレーダーセンサを提供することである。
【0010】
本発明の1つの課題は、前記アンテナ構造体を含む画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
1.第1方向に互いに離隔された送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群を含み、前記送信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニットと、前記第1送信アンテナユニットの前記第1方向と垂直な第2方向への長さよりも前記第2方向への長さが大きい第2送信アンテナユニットとを含み、前記受信アンテナユニット群は、前記第1送信アンテナユニットと前記第1方向に離隔され、第1受信放射体を含む第1受信アンテナユニットと、前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔された第2受信放射体を含む第2受信アンテナユニットとを含む、アンテナ構造体。
【0012】
2.前記項目1において、前記第2送信アンテナユニットは、前記第1送信アンテナユニットを挟んで前記受信アンテナユニット群と前記第1方向に離隔して配置される、アンテナ構造体。
【0013】
3.前記項目1において、前記第1送信アンテナユニットは、第1送信放射体と、前記第1送信放射体に接続された第1送信伝送線路と、前記第1送信伝送線路の周辺に配置された第1送信サブグランドとを含み、前記第2送信アンテナユニットは、第2送信放射体と、前記第2送信放射体に接続された第2送信伝送線路と、前記第2送信伝送線路の周辺に配置された第2送信サブグランドとを含む、アンテナ構造体。
【0014】
4.前記項目3において、前記第1送信放射体および前記第2送信放射体の前記第1方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%であり、前記第1送信放射体および前記第2送信放射体の前記第2方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、アンテナ構造体。
【0015】
5.前記項目3において、前記第2送信伝送線路の前記第2方向への長さは、前記第1送信伝送線路の前記第2方向への長さよりも大きい、アンテナ構造体。
【0016】
6.前記項目3において、前記第2送信サブグランドの前記第2方向への長さは、前記第1送信サブグランドの前記第2方向への長さよりも大きい、アンテナ構造体。
【0017】
7.前記項目3において、前記第1送信アンテナユニットは、前記第1送信伝送線路の一端に接続された第1送信信号パッドと、前記第1送信信号パッドの周辺に配置された第1送信グランドパッドとをさらに含み、前記第2送信アンテナユニットは、前記第2送信伝送線路の一端に接続された第2送信信号パッドと、前記第2送信信号パッドの周辺に配置された第2送信グランドパッドとをさらに含む、アンテナ構造体。
【0018】
8.前記項目7において、前記第1送信サブグランドの前記第1方向への長さは、前記第1送信グランドパッドの前記第1方向への長さよりも小さい、アンテナ構造体。
【0019】
9.前記項目1において、前記第1受信アンテナユニットは、前記第1方向に沿って一列に配置された複数の第1受信アンテナユニットを含み、前記第2受信放射体は、前記複数の第1受信アンテナユニットの少なくとも1つに含まれた前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔されている、アンテナ構造体。
【0020】
10.前記項目9において、前記第2受信放射体は、前記複数の第1受信アンテナユニットのうちの前記第1送信アンテナユニットから最も離隔された第1受信アンテナユニットに含まれた前記第1受信放射体と前記第2方向に離隔して対向する、アンテナ構造体。
【0021】
11.前記項目9において、前記複数の第1受信アンテナユニットのうちの互いに隣接する第1受信放射体間の離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、アンテナ構造体。
【0022】
12.前記項目1において、前記第2受信放射体と、前記第2受信放射体に隣接する前記第1受信放射体との離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%である、アンテナ構造体。
【0023】
13.前記項目1において、前記第1受信アンテナユニットは、前記第1受信放射体に接続される第1受信伝送線路と、前記第1受信伝送線路の周辺に配置された第1受信サブグランドとをさらに含み、前記第2受信アンテナユニットは、前記第2受信放射体に接続される第2受信伝送線路と、前記第2受信伝送線路の周辺に配置された第2受信サブグランドとをさらに含む、アンテナ構造体。
【0024】
14.前記項目13において、前記第2受信伝送線路は、前記第2受信伝送線路の延長方向を前記第1方向から前記第2方向に、または前記第2方向から前記第1方向に変更する屈曲部を含む、アンテナ構造体。
【0025】
15.前記項目13において、前記第1受信アンテナユニットは、前記第1受信伝送線路の一端に接続された第1受信信号パッドと、前記第1受信信号パッドの周辺に配置された第1受信グランドパッドとをさらに含み、前記第2受信アンテナユニットは、前記第2受信伝送線路の一端に接続された第2受信信号パッドと、前記第2受信信号パッドの周辺に配置された第2受信グランドパッドとをさらに含む、アンテナ構造体。
【0026】
16.前記項目1において、上面上に前記送信アンテナユニット群および前記受信アンテナユニット群が配置される誘電層をさらに含み、前記送信アンテナユニット群および前記受信アンテナユニット群は、前記誘電層上で互いに同じレベルに配置される、アンテナ構造体。
【0027】
17.前述のアンテナ構造体を含む、モーション認識センサ。
【0028】
18.前述のアンテナ構造体を含む、レーダーセンサ。
【0029】
19.ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネル上に配置された前述のアンテナ構造体とを含む、画像表示装置。
【発明の効果】
【0030】
例示的な実施形態では、アンテナ構造体は、送信アンテナユニット群と、受信アンテナユニット群とを含むことができる。前記送信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニットと、第1送信アンテナユニットよりも長い長さを有する第2送信アンテナユニットとを含むことができる。第2送信アンテナユニットにより、受信アンテナユニット群に仮想放射体を形成することができる。これにより、アンテナ構造体のモーション認識の角度分解能が向上し、方位角および高角方向へのモーショントラッキング(motion tracking)の精度を改善することができる。
【0031】
いくつかの実施形態では、受信アンテナユニット群は、第1方向に配列された複数の第1受信アンテナユニットと、第1受信アンテナユニットの少なくとも1つと第1方向に垂直な第2方向に配置された第2受信アンテナユニットとを含むことができる。これにより、互いに垂直な2つの方向の信号強度をそれぞれ検知することができる。
【0032】
いくつかの実施形態では、アンテナユニットのそれぞれは、放射体と、前記放射体に接続された伝送線路と、前記伝送線路の周辺に配置されたサブグランドとを含むことができる。これにより、アンテナユニットの駆動特性を改善することができ、例えば、放射指向性およびゲインが向上し、信号感度を改善することができる。
【0033】
いくつかの実施形態では、前記アンテナ構造体は、回路基板を介してモーションセンサ駆動回路またはレーダープロセッサと電気的にカップリングすることができる。これにより、検知対象による信号変化をモーションセンサ駆動回路またはレーダープロセッサに伝送することができ、収集された信号情報に基づいて全方向における位置および距離を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【
図1】
図1は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【
図2】
図2は、仮想放射体の形成を説明するための概略平面図である。
【
図3】
図3は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【
図4】
図4は、例示的な実施形態によるアンテナユニットを示す概略平面図である。
【
図5】
図5は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【
図6】
図6は、例示的な実施形態による画像表示装置を示す概略平面図である。
【
図7】
図7は、例示的な実施形態による画像表示装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
本発明の実施形態は、複数のアンテナユニット群を含むアンテナ構造体を提供する。
【0036】
また、本発明の実施形態によるモーション認識センサ、レーダーおよび画像表示装置は、前記アンテナ構造体を含むことができる。前記アンテナ構造体は、例えば、車両、家電機器、建築物などの様々な対象体または構造体に適用できる。
【0037】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより具体的に説明する。ただし、本明細書に添付される図面は、本発明の好適な実施形態を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解する一助となる役割を果たすものであるため、本発明は図面に記載された事項のみに限定されて解釈されるものではない。
【0038】
本出願で使用される用語「第1」、「第2」、「一端」、「他端」、「上面」、「底面」などは、絶対的な位置または順序を限定するものではなく、互いに異なる構成または部分を区分するための相対的な意味で使用されるものである。
【0039】
図1は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【0040】
図1を参照すると、アンテナ構造体100は、第1方向に互いに離隔された、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群を含む。
【0041】
例えば、アンテナ構造体100は、上面上に前記送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群が配置された誘電層105をさらに含むことができる。
【0042】
前記第1方向は、例えば、誘電層105及び/又はアンテナ構造体100の幅方向であってもよい。
【0043】
誘電層105は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレートなどのアクリル系樹脂;ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン共重合体などのスチレン系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系またはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン-プロピレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂;塩化ビニル系樹脂;ナイロン、芳香族ポリアミドなどのアミド系樹脂;イミド系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;スルホン系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン系樹脂;硫化ポリフェニレン系樹脂;ビニルアルコール系樹脂;塩化ビニリデン系樹脂;ビニルブチラル系樹脂;アリレート系樹脂;ポリオキシメチレン系樹脂;エポキシ系樹脂;ウレタン系またはアクリルウレタン系樹脂;シリコン系樹脂などを含む透明樹脂フィルムを含むことができる。これらは、単独でまたは2以上を組み合わせて用いることができる。
【0044】
誘電層105は、光学透明粘着剤(Optically clear Adhesive:OCA)、光学透明樹脂(Optically Clear Resin:OCR)などの粘接着性物質を含むことができる。いくつかの実施形態では、誘電層105は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、ガラスなどの無機絶縁物質を含むことができる。
【0045】
一実施形態では、誘電層105は実質的に単一層で提供され得る。
【0046】
一実施形態では、誘電層105は、少なくとも2層以上の複層構造を含むことができる。例えば、誘電層105は、基材層およびアンテナ誘電層を含むことができ、前記基材層と前記アンテナ誘電層との間の粘接着層を含むことができる。
【0047】
誘電層105によって、アンテナ構造体100に対するインピーダンス(impedance)またはインダクタンス(inductance)が形成され、アンテナ構造体100が駆動又はセンシングできる周波数帯域を調整することができる。いくつかの実施形態では、誘電層105の誘電率は約1.5~12の範囲に調整することができる。前記誘電率が約12を超えると、駆動周波数が減少しすぎて、高周波帯域での駆動を実現できないことがある。
【0048】
いくつかの実施形態では、誘電層105の底面上には、グランド層(図示せず)を形成することができる。グランド層により、伝送線路における電界の生成をより促進することができ、給電ラインの周辺の電気的ノイズを吸収または遮蔽することができる。
【0049】
いくつかの実施形態では、グランド層はアンテナ構造体100の別の構成として含むことができる。いくつかの実施形態では、アンテナ構造体100を搭載する画像表示装置の導電性部材をグランド層として提供することもできる。
【0050】
前記導電性部材は、例えば、ディスプレイパネルに含まれる薄膜トランジスタ(TFT)のゲート電極、スキャンラインまたはデータラインのような各種配線、若しくは画素電極、共通電極のような各種電極などを含むことができる。
【0051】
一実施形態では、画像表示装置の背面部に配置されるSUSプレート、デジタイザなどのセンサ部材、放熱シートなどの金属性部材をグランド層で提供することもできる。
【0052】
例示的な実施形態では、前記送信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニット110と、第2送信アンテナユニット120とを含む。
【0053】
例えば、第2送信アンテナユニット120の前記第1方向と垂直な第2方向への長さは、第1送信アンテナユニット110の第2方向への長さよりも大きくてもよい。これにより、受信アンテナユニット群の仮想放射体を形成することができる。
【0054】
前記第2方向は、例えば、誘電層105及び/又はアンテナ構造体100の長手方向であってもよい。
【0055】
図2は、仮想放射体の形成を説明するための概略平面図である。
【0056】
図2を参照すると、第2送信アンテナユニット120により、受信アンテナユニット群に仮想放射体VRを形成することができる。例えば、仮想放射体VRは、物理的には存在しないが受信放射体として提供できる仮想領域を示すことができる。
【0057】
例えば、仮想放射体VRは、受信アンテナユニット群に含まれる受信放射体152,162と同じ形状、大きさ、放射体間の離隔距離および配置を有することができる。
【0058】
例えば、隣接する仮想放射体VRと受信放射体152,162との間の第1方向及び/又は第2方向への離隔距離は、送信放射体112,122の間の第1方向及び/又は第2方向への離隔距離と実質的に同じであってもよい。
【0059】
例えば、仮想放射体VRの形成位置は、送信放射体112,122の間の離隔距離によって調整することができる。
【0060】
仮想放射体VRの形成により、受信アンテナユニット群に追加の受信放射体を配置した場合と実質的に同一の効果が得られる。これにより、アンテナ構造体100のモーション認識の角度分解能が向上し、方位角および高角方向へのモーショントラッキング(motion tracking)の精度を改善することができる。
【0061】
いくつかの実施形態では、第2送信アンテナユニット120は、第1送信アンテナユニット110を挟んで前記受信アンテナユニット群と前記第1方向に離隔して配置することができる。これにより、仮想放射体VRを受信放射体152,162と重畳せずに形成することができる。したがって、アンテナ構造体100のセンシング精度をさらに改善することができる。
【0062】
図1に戻ると、第1送信アンテナユニット110は、第1送信放射体112と、第1送信放射体112に接続された第1送信伝送線路114と、第1送信伝送線路114の周辺に配置された第1送信サブグランド116とを含むことができる。第2送信アンテナユニット120は、第2送信放射体122と、第2送信放射体122に接続された第2送信伝送線路124と、第2送信伝送線路124の周辺に配置された第2送信サブグランド126とを含むことができる。
【0063】
例えば、第1送信サブグランド116および第2送信サブグランド126は、それぞれ第1送信伝送線路114および第2送信伝送線路124と物理的に離隔して配置することができる。一実施形態では、第1送信サブグランド116および第2送信サブグランド126は、それぞれ第1送信伝送線路114および第2送信伝送線路124の延長方向と平行に延長することができる。
【0064】
一実施形態では、一対の第1送信サブグランド116は、第1送信伝送線路114を挟んで互いに離隔して配置することができ、一対の第2送信サブグランド126は、第2送信伝送線路124を挟んで互いに離隔して配置することができる。送信伝送線路114,124の周辺に送信サブグランド116,126を配置することにより、アンテナ構造体100のゲイン及びビーム幅(beamwidth)を向上させることができる。
【0065】
例示的な実施形態によれば、送信サブグランド116,126により、複数の送信アンテナユニット110,120の間の信号干渉および乱れを抑制することができる。これにより、アンテナ構造体100のゲインを向上させることができ、ノイズの発生を抑制することができる。
【0066】
例示的な実施形態によれば、送信サブグランド116,126により、送信伝送線路114,124の末端(例えば、回路基板との接合部)と送信放射体112,122との間の領域で強い電磁場(electromagnetic field)が発生し得る。これにより、回路基板に向かう方向の電磁場の強度が強くなり、送信アンテナユニット110,120の放射指向性を改善し、ビーム幅を拡張することができる。
【0067】
例えば、送信サブグランド116,126によって追加の放射または補助放射を提供することができ、アンテナゲインおよび放射指向性(例えば、垂直放射特性)を向上させることができる。これにより、例えば、50GHz以上の超高周波帯域においても、アンテナ構造体100は高い信号効率および感度を有することができ、センシング性能の精度を改善できる。
【0068】
いくつかの実施形態では、第2送信伝送線路124の第2方向への長さは、第1送信伝送線路114の第2方向への長さよりも大きくてもよい。これにより、第2送信放射体122および第1送信放射体112を第2方向において離隔させることができる。したがって、受信アンテナユニット群の仮想放射体を形成することができる。
【0069】
いくつかの実施形態では、第2送信サブグランド126の第2方向への長さは、第1送信サブグランド116の第2方向への長さよりも大きくてもよい。これにより、送信アンテナユニット群の前述の信号干渉をさらに防止することができる。
【0070】
いくつかの実施形態では、第1送信放射体112および第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dxは、アンテナ構造体100の最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%以上であってもよい。第1送信放射体112および第2送信放射体122の第2方向への離隔距離Dyは、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%以上であってもよい。
【0071】
本明細書で使用される「離隔距離」という用語は、平面方向における放射体の中心点を結ぶ最短直線距離を意味し得る。
【0072】
「第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dx」は、第2送信放射体122の中心点から第1方向に延びる仮想の線が、第1送信放射体112の中心点から第2方向に延びる仮想の線と交わる点から第2送信放射体122の中心点までの最短距離であり得る。
【0073】
「第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第2方向への離隔距離Dy」は、第2送信放射体122の中心点から第1方向に延びる仮想の線が、第1送信放射体112の中心点から第2方向に延びる仮想の線と交わる点から第1送信放射体112の中心点までの最短距離であり得る。
【0074】
例えば、第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dx及び第2方向への離隔距離Dyは、それぞれ最大共振周波数の半波長(λ/2)の90%以上、95%以上、または100%以上であってもよい。
【0075】
例えば、第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dx及び第2方向への離隔距離Dyは、それぞれ最大共振周波数の半波長(λ/2)の150%以下、120%以下、または110%以下であってもよい。
【0076】
例えば、第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dx及び第2方向への離隔距離Dyは、それぞれ最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%であってもよい。
【0077】
一実施形態によれば、第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dxおよび第2方向への離隔距離Dyは、それぞれ最大共振周波数の半波長(λ/2)であってもよい。
【0078】
前記離隔距離Dx,Dyの範囲では、第1送信アンテナユニット110と第2送信アンテナユニット120との間の相互干渉を防止しながら、目的とする放射特性を確保することができる。これにより、信号損失および歪みを防止し、例えばモーションまたは距離の検知などにおいて高い感度および精度を実現することができる。
【0079】
例えば、第1送信放射体112及び第2送信放射体122の第1方向への離隔距離Dx及び第2方向への離隔距離Dyを変更することにより、仮想放射体VRと受信放射体152,162との間の離隔距離を調整することができる。
【0080】
いくつかの実施形態では、第1送信アンテナユニット110は、第1送信伝送線路114の一端に接続された第1送信信号パッド118と、第1送信信号パッド118の周辺に配置された第1送信グランドパッド119とを含むことができる。第2送信アンテナユニット120は、第2送信伝送線路124の一端に接続された第2送信信号パッド128と、第2送信信号パッド128の周辺に配置された第2送信グランドパッド129とを含むことができる。
【0081】
例えば、第1送信グランドパッド119および第2送信グランドパッド129は、それぞれ第1送信信号パッド118および第2送信信号パッド128と電気的・物理的に分離することができる。
【0082】
一実施形態では、第1送信アンテナユニット110は、第1送信信号パッド118を挟んで離隔して配置された一対の第1送信グランドパッド119を含むことができる。第2送信アンテナユニット120は、第2送信信号パッド128を挟んで離隔して配置された一対の第2送信グランドパッド129を含むことができる。
【0083】
例えば、第1送信信号パッド118および第2送信信号パッド128は、それぞれ第1送信伝送線路114および第2送信伝送線路124と実質的に一体の部材として提供することができる。例えば、第1送信伝送線路114の末端部および第2送信伝送線路124の末端部を、それぞれ第1送信信号パッド118および第2送信信号パッド128として提供することができる。
【0084】
例えば、第1送信サブグランド116および第2送信サブグランド126は、それぞれ第1送信グランドパッド119および第2送信グランドパッド129から延長することができる。
【0085】
一実施形態によれば、第1送信サブグランド116および第2送信サブグランド126は、それぞれ第1送信グランドパッド119および第2送信グランドパッド129と一体的に接続された単一の部材に形成することができる。例えば、第1送信サブグランド116は、第1送信グランドパッド119から第1送信放射体112に向かって延長することができる。例えば、第2送信サブグランド126は、第2送信グランドパッド129から第2送信放射体122に向かって延長することができる。
【0086】
例示的な実施形態では、受信アンテナユニット群は、第1送信アンテナユニット110と第1方向に離隔され、第1受信放射体152を含む第1受信アンテナユニット150を含む。受信アンテナユニット群は、第1受信放射体152と第2方向に離隔された第2受信放射体162を含む第2受信アンテナユニット160を含む。
【0087】
例えば、受信アンテナユニット群と送信アンテナユニット群との間の距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)以上であってもよい。
【0088】
例えば、第1送信放射体112と第1受信放射体152との間の第1方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)以上であってもよい。
【0089】
一実施形態では、第1送信放射体112と第1受信放射体152との間の第1方向への離隔距離は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%以上であってもよい。
【0090】
いくつかの実施形態では、第1受信アンテナユニット150は、第1方向に沿って一列に離隔して配置された複数の第1受信アンテナユニット150を含むことができる。
【0091】
例えば、複数の第1受信アンテナユニット150は、第1方向と平行であり、第1受信放射体152の中心点を共通に通る仮想軸(第1軸)に沿って配置することができる。
【0092】
例えば、第2受信放射体162は、複数の第1受信アンテナユニット150の少なくとも1つに含まれる第1受信放射体152と第2方向に離隔して配置することができる。
【0093】
一実施形態によれば、第2受信放射体162は、複数の第1受信アンテナユニット150のうちの第1送信アンテナユニット110から最も離隔された第1受信アンテナユニットに含まれる第1受信放射体152と第2方向に離隔して対向することができる。
【0094】
一実施形態によれば、複数の第1受信アンテナユニット150は、2つの第1受信アンテナユニットで構成することができる。
【0095】
一実施形態によれば、複数の第1受信アンテナユニット150は、3つ以上の第1受信アンテナユニットを含むことができる(
図3を参照)。これにより、受信アンテナユニット群の角度分解能および解像度を向上させることができる。
【0096】
例えば、第1受信放射体152及び第2受信放射体162は、第2方向と平行であり、第1受信放射体152の中心点及び第2受信放射体162の中心点を共通に通る仮想軸(第2軸)に沿って配置することができる。
【0097】
例えば、第1受信放射体152と第2受信放射体162は、互いに独立して駆動することができる。これにより、検知対象体の第1方向および第2方向における位置または距離による信号の強度をそれぞれ測定することができる。これにより、経時による各方向における信号変化を測定し、検知対象体の動作および移動距離を検知することができる。
【0098】
例えば、アンテナ構造体100は、直交する2つの軸(前記第1軸および前記第2軸)の信号を検知することができる。例えば、アンテナ構造体100は、直交する2つの方向における信号強度の変化をモーションセンサ駆動回路またはレーダープロセッサに伝達することができる。駆動回路またはプロセッサは、収集された情報に基づいて、X-Y座標系上の全方向への位置変化または距離を測定することができる。
【0099】
例えば、アンテナ構造体は、互いに垂直な2つの軸におけるモーション又はジェスチャーを検知するモーションセンサとして提供するか、または距離を検知するためのレーダー(radar)に使用することができる。第1受信アンテナユニット150および第2受信アンテナユニット160は、モーションまたは距離を検知するための受信放射ユニットとして提供することができる。例えば、第1及び第2受信放射体152,162は、検知対象体から反射された信号を受信することができる。
【0100】
例えば、複数の第1受信アンテナユニット150のうち、前記第1軸と前記第2軸が交差する領域に配置された第1受信アンテナユニット150の第1受信放射体152は、信号強度の変化を測定するための基準点として提供することができる。例えば、交差点に配置された第1受信放射体152の信号強度を基準として、前記第1軸及び前記第2軸における信号強度の変化を測定することにより、検知対象体の位置変化を検知することができる。
【0101】
いくつかの実施形態では、送信放射体112,122および受信放射体152,162のそれぞれは、例えば、3G、4G、5Gまたはそれ以上の高周波または超高周波帯域の共振周波数を有するように設計することができる。一実施形態では、送信放射体112,122および受信放射体152,162のそれぞれの共振周波数は、約50GHz以上であってもよく、例えば50GHz~80GHzまたは55GHz~77GHzの範囲であってもよい。
【0102】
いくつかの実施形態では、第1受信アンテナユニット150は、第1受信放射体152に接続される第1受信伝送線路154と、第1受信伝送線路154の周辺に配置された第1受信サブグランド156とを含むことができる。
【0103】
例えば、第1送信アンテナユニット110と実質的に同一の構造および材料のアンテナユニットを第1受信アンテナユニット150で提供することができる。
【0104】
例えば、第1送信伝送線路114、第1送信サブグランド116、第1送信信号パッド118、および第1送信グランドパッド119に関する説明は、それぞれ、第1受信伝送線路154、第1受信サブグランド156、第1受信信号パッド158、および第1受信グランドパッド159にも同様に適用できる。
【0105】
いくつかの実施形態では、複数の第1受信放射体152のうち、互いに隣接する第1受信放射体152間の離隔距離D1は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%以上であってもよい。
【0106】
例えば、複数の第1受信放射体152のうち、互いに隣接する第1受信放射体152間の離隔距離D1は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の90%以上、95%以上、または100%以上であってもよい。
【0107】
例えば、複数の第1受信放射体152のうち、互いに隣接する第1受信放射体152間の離隔距離D1は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の150%以下、120%以下、または110%以下であってもよい。
【0108】
例えば、複数の第1受信放射体152のうち、互いに隣接する第1受信放射体152間の離隔距離D1は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%であってもよい。
【0109】
一実施形態によれば、複数の第1受信放射体152のうち、互いに隣接する第1受信放射体152間の離隔距離D1は、最大共振周波数の半波長(λ/2)であってもよい。
【0110】
いくつかの実施形態では、第2受信放射体162と、第2受信放射体162に隣接する第1受信放射体152との離隔距離D2は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%以上であってもよい。
【0111】
例えば、第2受信放射体162と、第2受信放射体162に隣接する第1受信放射体152との離隔距離D2は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の90%以上、95%以上、または100%以上であってもよい。
【0112】
例えば、第2受信放射体162と、第2受信放射体162に隣接する第1受信放射体152との離隔距離D2は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の150%以下、120%以下、または110%以下であってもよい。
【0113】
例えば、第2受信放射体162と、第2受信放射体162に隣接する第1受信放射体152との離隔距離D2は、最大共振周波数の半波長(λ/2)の80%~150%であってもよい。
【0114】
一実施形態によれば、第2受信放射体162と、第2受信放射体162に隣接する第1受信放射体152との離隔距離D2は、最大共振周波数の半波長(λ/2)であってもよい。
【0115】
前記離隔距離D1,D2の範囲では、第1受信アンテナユニット150と第2受信アンテナユニット160との相互干渉を防止するとともに、目的とする放射特性を確保することができる。これにより、信号損失および歪みを防止し、例えば、モーションまたは距離の検知などにおいて高い感度および精度を実現することができる。
【0116】
いくつかの実施形態では、第2受信アンテナユニット160は、第2受信放射体162に接続される第2受信伝送線路164と、第2受信伝送線路164の周辺に配置された第2受信サブグランド166とを含むことができる。
【0117】
例えば、第2受信サブグランド166は、第2受信伝送線路164と物理的に離隔して配置することができる。一実施形態では、第2受信サブグランド166は、第2受信伝送線路164の延長方向と平行に延びることができる。
【0118】
一実施形態では、一対の第2受信サブグランド166を、第2受信伝送線路164を挟んで互いに離隔して配置することができる。第2受信伝送線路164の周辺に第2受信サブグランド166を配置することにより、アンテナ構造体100のゲイン及びビーム幅(beamwidth)を向上させることができる。
【0119】
いくつかの実施形態では、第2受信アンテナユニット160は、第2受信伝送線路164の一端に接続された第2受信信号パッド168と、第2受信信号パッド168の周辺に配置された第2受信グランドパッド169とを含むことができる。
【0120】
例えば、第2受信グランドパッド169は、第2受信信号パッド168と電気的・物理的に分離することができる。
【0121】
一実施形態では、第2受信アンテナユニット160は、第2受信信号パッド168を挟んで離隔して配置された一対の第2受信グランドパッド169を含むことができる。
【0122】
例えば、第2受信信号パッド168は、第2受信伝送線路164と実質的に一体の部材として提供することができる。例えば、第2受信伝送線路164の末端部を第2受信信号パッド168として提供することができる。
【0123】
一実施形態によれば、第2受信サブグランド166は、第2受信グランドパッド169と一体的に接続された単一の部材に形成することができる。例えば、第2受信サブグランド166は、第2受信グランドパッド169から第2受信放射体162に向かって延長することができる。
【0124】
いくつかの実施形態では、第2受信伝送線路164は、第2受信伝送線路164の延長方向を前記第1方向から前記第2方向に、または前記第2方向から前記第1方向に変更する屈曲部BPを含むことができる。これにより、第2受信放射体162を前記第2方向において第1受信放射体152と離隔して配置しながらも給電することができる。したがって、アンテナ構造体100の空間効率を改善することができる。
【0125】
いくつかの実施形態によれば、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は、誘電層105上において同じ層または同じレベルに配置することができる。
【0126】
例えば、第1送信伝送線路114、第2送信伝送線路124、第1受信伝送線路154、および第2受信伝送線路164は、それぞれ、第1送信放射体112、第2送信放射体122、第1受信放射体152、および第2受信放射体162と誘電層105上において同じ層または同じレベルに配置することができる。
【0127】
伝送線路114,124,154,164を放射体112,122,152,162と同じレベルに配置することにより、信号の入力・出力および給電のための別の同軸給電をしなくても給電・駆動を行うことができる。これにより、例えば、アンテナ構造体100がディスプレイパネル上に配置されるアンテナ・オン・ディスプレイ(Antenna on Display、AoD)を実現することができる。
【0128】
いくつかの実施形態では、第1送信伝送線路114、第2送信伝送線路124、第1受信伝送線路154、および第2受信伝送線路164は、それぞれ、第1送信放射体112、第2送信放射体122、第1受信放射体152、および第2受信放射体162と誘電層105上の異なる層または異なるレベルに配置することができる。この場合、伝送線路114,124,154,164と放射体112,122,152,162は、ビア(via)を介して互いに電気的に接続することができる。
【0129】
例えば、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、カルシウム(Ca)、またはこれらの少なくとも1つを含有する合金を含むことができる。これらは単独でまたは2以上を組み合わせて用いることができる。
【0130】
一実施形態では、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は、低抵抗の実現および微細線幅パターニングのために、銀(Ag)若しくは銀合金(例えば、銀-パラジウム-銅(APC)合金)、または銅(Cu)若しくは銅合金(例えば、銅-カルシウム(CuCa)合金)を含むことができる。
【0131】
いくつかの実施形態では、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(ITZO)、亜鉛酸化物(ZnOx)のような透明導電性酸化物を含むことができる。
【0132】
いくつかの実施形態では、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は、透明導電性酸化物層と金属層との積層構造を含むことができ、例えば、透明導電性酸化物層-金属層の2層構造、または透明導電性酸化物層-金属層-透明導電性酸化物層の3層構造を有することもできる。これにより、前記金属層によってフレキシブル特性が向上しつつ、抵抗を下げて信号伝送速度を向上させることができ、前記透明導電性酸化物層によって耐食性、透明性を改善することができる。
【0133】
送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群は黒化処理部を含むことができる。これにより、アンテナ構造体100の表面での反射率を減少させ、光反射によるパターン視認を低減することができる。
【0134】
一実施形態では、送信アンテナユニット群および受信アンテナユニット群に含まれる金属層の表面を金属酸化物または金属硫化物に変換して黒化層を形成することができる。一実施形態では、前記金属層上に黒色材料コート層、またはメッキ層のような黒化層を形成することができる。前記黒色材料またはメッキ層は、ケイ素、炭素、銅、モリブデン、スズ、クロム、モリブデン、ニッケル、コバルトまたはこれらの少なくとも1つを含有する酸化物、硫化物、合金などを含むことができる。
【0135】
黒化層の組成および厚さは、反射率の低減効果、アンテナの放射特性を考慮して調整することができる。
【0136】
放射体112,122,152,162は、三角形、四角形、菱形、五角形、六角形などの多角形形状を含むことができ、円形形状を含むこともできる。
【0137】
図3は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【0138】
図3を参照すると、複数の第1受信アンテナユニット150は、3つ以上の第1受信アンテナユニット150を含むことができる。これにより、モーション認識性能またはレーダー検知性能をさらに向上させることができる。
【0139】
図4は、例示的な実施形態によるアンテナユニットを示す概略平面図である。
【0140】
図4は、第1送信アンテナユニット110を例示的に示しているが、
図4で説明することは、第2送信アンテナユニット120、第1受信アンテナユニット150、及び第2受信アンテナユニット160にも同様に適用することができる。例えば、第1送信グランドパッド119の第1方向への長さW1と、第1送信サブグランド116の第1方向への長さW2との関係は、前記アンテナユニットの各グランドパッドの第1方向への長さと、サブグランドの第1方向への長さとの関係に対応し得る。
【0141】
図4を参照すると、第1送信グランドパッド119の第1方向への長さW1は、第1送信サブグランド116の第1方向への長さW2よりも大きくてもよい。これにより、第1送信サブグランド116と第1送信伝送線路114との間の距離が十分に確保され、信号干渉および乱れを防止することができる。
【0142】
図5は、例示的な実施形態によるアンテナ構造体を示す概略平面図である。
【0143】
図5を参照すると、第1送信放射体112、第2送信放射体122、第1受信放射体152、および第2受信放射体162は、それぞれメッシュ(mesh)構造を有することができる。これにより、アンテナ構造体100の光学的透過度を向上させることができる。
【0144】
例示的な実施形態によれば、放射体112,122,152,162、伝送線路114,124,154,164、およびサブグランド116,126,156,166は、全体として前記メッシュ構造を含むことができる。
【0145】
一実施形態では、アンテナ構造体100の駆動特性の向上、インピーダンス・マッチの改善および給電効率のために、伝送線路114,124,154,164の少なくとも一部は、中身が詰まった(solid)構造を含むことができる。例えば、伝送線路114,124,154,164の末端部は、中身が詰まった構造を有することができる。この場合には、伝送線路114,124,154,164の末端部を回路基板とのボンディング領域として提供することができる。
【0146】
いくつかの実施形態では、伝送線路114,124,154,164の一部が中身が詰まった構造を有する場合、サブグランド116,126,156,166の一部も中身が詰まった構造を有することができる。
【0147】
いくつかの実施形態では、信号パッド118,128,158,168およびグランドパッド119,129,159,169は、中身が詰まった構造を有することができる。例えば、信号パッド118,128,158,168およびグランドパッド119,129,159,169は、回路基板に対するボンディング領域として提供することができる。
【0148】
いくつかの実施形態では、アンテナ構造体100は、アンテナユニット110,120,150,160の周辺に配置されたダミーメッシュパターン170をさらに含むことができる。例えば、ダミーメッシュパターン170は、分離領域175を介して放射体112,122,152,162、伝送線路114,124,154,164、およびサブグランド116,126,156,166と電気的・物理的に分離することができる。
【0149】
例えば、誘電層105上に前述の金属または合金を含む導電層を形成することができる。導電層を、前述のアンテナユニット110,120,150,160のプロファイルに沿ってエッチングしながらメッシュ構造を形成することができる。これにより、分離領域175により、アンテナユニット110,120,150,160と離隔しているダミーメッシュパターン170を形成することができる。
【0150】
ダミーメッシュパターン170が分布するにつれて、アンテナ構造体100の透過度が向上し、放射体112,122,152,162の周辺の光学特性を均一化することができる。これにより、アンテナ構造体100及びパターン形状の視覚的認識を防止することができる。
【0151】
図6及び
図7は、それぞれ例示的な実施形態による画像表示装置を示す概略的な平面図および断面図である。
【0152】
図6は、画像表示装置300の前面部またはウィンドウ面を示している。画像表示装置300の前面部は、表示領域330および非表示領域340を含むことができる。非表示領域340は、例えば、画像表示装置300の遮光部またはベゼル部に相当し得る。
【0153】
例示的な実施形態によるアンテナ構造体100は、画像表示装置300の前面部に向かって配置することができ、例えばディスプレイパネル上に配置することができる。
【0154】
いくつかの実施形態では、前述のアンテナ構造体100はフィルムの形態でディスプレイパネル上に取り付けることができる。
【0155】
一実施形態では、アンテナ構造体100は、画像表示装置300の表示領域330および非表示領域340にわたって形成することができる。一実施形態では、放射体112,122,152,162は表示領域330と少なくとも部分的に重畳してもよい。
【0156】
前述のように、伝送線路114,124,154,164における、中身が詰まった構造を有する部分、信号パッド118,128,158,168及びグランドパッド119,129,159,169は非表示領域340と重畳することができる。例えば、アンテナユニット110,120,150,160における、中身が詰まった構造を有する部分は、非表示領域340と重畳することができる。
【0157】
いくつかの実施形態では、アンテナ構造体100は、画像表示装置300の一方の側の中央部に位置することができる。これにより、いずれか一方の側でのモーション検知性能が低下することを防止することができ、画像表示装置300の前面部上における検知対象体の全方向へのモーションまたは動作を検知することができる。
【0158】
アンテナ構造体100は、回路基板200により給電または駆動することができる。
【0159】
いくつかの実施形態では、伝送線路114,124,154,164の一端部は放射体112,122,152,162と接続し、伝送線路114,124,154,164の他端部は回路基板200とボンディングすることができる。
【0160】
回路基板200は、例えば、フレキシブルプリント回路基板(flexible printed circuit board、FPCB)を含むことができる。例えば、異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film、ACF)のような導電性ボンディング構造を伝送線路114,124,154,164の前記他端部上に接合した後、前記導電性ボンディング構造上に回路基板200を加熱圧着することができる。
【0161】
回路基板200は、伝送線路114,124,154,164の他端部とボンディングされる回路配線205を含むことができる。回路配線205は、アンテナ給電配線として提供することができる。例えば、回路配線205の一端部を外部に露出させることができ、露出した回路配線205の前記一端部を伝送線路114,124,154,164上にボンディングすることができる。これにより、回路配線205とアンテナ構造体100を電気的に接続することができる。
【0162】
回路基板200上には、アンテナ駆動ICチップを実装することができる。一実施形態では、回路基板200と前記アンテナ駆動ICチップとの間には、リジッド(rigid)プリント回路基板のような仲介回路基板を配置することができる。一実施形態では、前記アンテナ駆動ICチップは回路基板200上に直接実装することもできる。
【0163】
回路基板200上には、モーションセンサ駆動回路を実装することができる。例えば、アンテナ構造体100と回路基板200を電気的に接続することにより、アンテナ構造体100からの信号送受信情報をモーションセンサ駆動回路に伝達することができる。これにより、アンテナ構造体100を含むモーション認識センサを提供することができる。
【0164】
図7を参照すると、画像表示装置300は、ディスプレイパネル310と、ディスプレイパネル310上に配置された前述のアンテナ構造体100とを含むことができる。
【0165】
例示的な実施形態によると、ディスプレイパネル310上に光学層320をさらに含むことができる。例えば、光学層320は、偏光子または偏光板を含む偏光層であってもよい。
【0166】
一実施形態では、アンテナ構造体100上には、カバーウィンドウを配置することができる。カバーウィンドウは、例えば、ガラス(例えば、超薄型ガラス(Ultra-Thin Glass、UTG))または透明樹脂フィルムを含むことができる。これにより、アンテナ構造体100に加えられる外部衝撃を低減または相殺することができる。
【0167】
例えば、アンテナ構造体100は、光学層320とカバーウィンドウとの間に配置することができる。この場合、光学層320を誘電層105と共に放射体112,122,152,162のアンテナ誘電層として提供することができる。これにより、適当な誘電率を確保してアンテナ構造体100のモーション検知性能を十分に確保することができる。
【0168】
例えば、光学層320とアンテナ構造体100は第1粘接着層を介して積層することができ、アンテナ構造体100とカバーウィンドウは第2粘接着層を介して積層することができる。
【0169】
回路基板200(例えば、フレキシブルプリント回路基板)は、例えば、ディスプレイパネル310の側面屈曲プロファイルに沿って屈曲して画像表示装置300の背面部に配置することができ、駆動ICチップが実装されている仲介回路基板210(例えば、メインボード)に向かって延びることができる。
【0170】
回路基板200と仲介回路基板210はボンディングされるかまたはコネクタによって相互接続され、アンテナ駆動ICチップによるアンテナ構造体100への給電およびアンテナ駆動制御を行うことができる。
【0171】
いくつかの実施形態では、仲介回路基板210にはモーションセンサ駆動回路220を実装することができる。一実施形態では、モーションセンサ駆動回路220は、近接センサ(proximity sensor)、ジェスチャーセンサ(gesture sensor)、加速度センサ(acceleration sensor)、ジャイロセンサ(gyroscope sensor)、位置センサ(position sensor)、または地磁気センサ(magnetic sensor)などを含むことができる。
【0172】
いくつかの実施形態では、放射体112,122,152,162はモーションセンサ駆動回路220にカップリング(coupling)することができる。
【0173】
一実施形態では、アンテナ構造体100は、仲介回路基板210とボンディングまたは相互接続されるフレキシブル回路基板200を介してモーションセンサ駆動回路220と電気的に接続することができる。これにより、アンテナ構造体100の第1方向および第2方向への信号強度の変化をモーションセンサ駆動回路220に伝達・提供することができる。
【0174】
一実施形態では、特定の第1位置から特定の第2位置への検知対象の移動による第1受信放射体152、第2受信放射体162および仮想放射体VRの信号強度を測定して、検知対象の動作を測定することができる。例えば、アンテナ構造体100とカップリングされたモーションセンサ駆動回路220が、第1位置から第2位置への移動に対応する第1受信放射体152の間の信号強度の変化、第1受信放射体152と第2受信放射体162との間の信号強度の変化、仮想放射体(VR)の間の信号強度の変化、第1受信放射体152と仮想放射体(VR)との間の信号強度の変化、および第2受信放射体162と仮想放射体(VR)との間の信号強度の変化を測定して動作を検知することができる。
【0175】
例えば、複数の第1受信放射体152及び/又は仮想放射体VRにより、検知対象の第1方向への移動を検知することができる。例えば、第1受信放射体152、第2受信放射体162、及び/又は仮想放射体VRにより、検知対象の第2方向への移動を検知することができる。これにより、互いに垂直な2つの軸における動作・位置による信号強度の変化をアンテナ構造体100からモーションセンサ駆動回路220に提供することができる。モーションセンサ駆動回路220は、各軸に沿って動作、モーションおよび距離を測定することができる。
【0176】
例えば、仮想放射体VRの形成により、前記信号強度の変化をより正確に測定することができ、これにより、方位角および高角方向へのモーショントラッキングの精度を向上させることができる。
【0177】
一実施形態では、モーションセンサ駆動回路220はモーション検出回路を含むことができる。アンテナ構造体100から伝達された信号情報は、モーション検出回路を介して位置情報または距離情報に変換・計算することができる。
【0178】
一実施形態では、アンテナ構造体100はレーダーセンサ回路と電気的に接続することができる。これにより、信号送受信情報をレーダープロセッサに伝達することができる。例えば、回路基板200および仲介回路基板210を介して、アンテナ構造体100をレーダープロセッサと電気的に接続することができる。これにより、アンテナ構造体100を含むレーダーセンサを提供することができる。
【0179】
レーダーセンサは、送信信号および受信信号を分析して検知対象体に関する情報を検出することができる。例えば、アンテナ構造体100が送信信号を送信し、検知対象体に反射された受信信号を受信することにより、検知対象体までの距離を測定することができる。
【0180】
例えば、検知対象体までの距離は、アンテナ構造体100から送信された信号が検知対象体に反射して再びアンテナ構造体100に受信されるまでの時間を測定することにより計算できる。