KR102327558B1 - 회로 기판, 안테나 패키지 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102327558B1
KR102327558B1 KR1020200148591A KR20200148591A KR102327558B1 KR 102327558 B1 KR102327558 B1 KR 102327558B1 KR 1020200148591 A KR1020200148591 A KR 1020200148591A KR 20200148591 A KR20200148591 A KR 20200148591A KR 102327558 B1 KR102327558 B1 KR 102327558B1
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KR1020200148591A
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류한섭
박희준
최병진
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

일 양상에 따른 회로 기판은, 코어층; 상기 코어층의 일면에 형성되는 제1 도전층; 및 상기 코어층의 타면에 형성되는 제2 도전층; 을 포함하고, 상기 코어층은, 액정 고분자층; 및 상기 액정 고분자층의 일면 또는 양면에 형성되고, 유전정접(dissipation factor)이 상기 액정 고분자층과 유사하거나 상기 액정 고분자층보다 낮은 저유전 접착층을 포함할 수 있다.

Description

회로 기판, 안테나 패키지 및 디스플레이 장치{CIRCUIT BOARD, ANTENNA PACKAGE AND DISPLAY DEVICE}
회로 기판, 안테나 패키지 및 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 진화하면서, 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 디스플레이 장치와 결합되고 있다. 최근 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이와 같은 박형, 고투명, 고해상도의 디스플레이 장치가 개발되면서, 안테나 역시 향상된 투명성, 유연성을 갖도록 개발되고 있다.
한편, 이러한 안테나는 안테나 구동 회로가 탑재된 회로 기판에 연결되어 동작한다. 따라서, 안테나의 성능을 향상시키기 위해서는 안테나용 회로 기판을 개발할 필요가 있다.
한국공개특허공보 제10-2013-0042909호
회로 기판, 안테나 패키지 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 코어층; 상기 코어층의 일면에 형성되는 제1 도전층; 및 상기 코어층의 타면에 형성되는 제2 도전층; 을 포함하고, 상기 코어층은, 액정 고분자층; 및 상기 액정 고분자층의 일면 또는 양면에 형성되고, 유전정접(dissipation factor)이 상기 액정 고분자층과 유사하거나 상기 액정 고분자층보다 낮은 저유전 접착층; 을 포함하는, 회로 기판.
2. 위 1에 있어서, 상기 저유전 접착층은 에폭시계 모노머, 올레핀, 변성 폴리이미드계 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 회로 기판.
3. 위 1에 있어서, 상기 제1 도전층 및 제2 도전층 중 어느 하나 또는 둘 모두에 회로 패턴이 형성되는, 회로 기판.
4. 위 1에 있어서, 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 중 어느 하나에 그라운드가 형성되는, 회로 기판.
5. 위 1에 있어서, 상기 저유전 접착층은 상기 액정 고분자층의 일면에 형성되고, 상기 제1 도전층은 상기 저유전 접착층을 통해 상기 코어층에 접착되고, 상기 제2 도전층은 열압착 방식으로 상기 코어층에 접착되는, 회로 기판.
6. 위 5에 있어서, 상기 제1 도전층에 그라운드가 형성되고, 상기 제2 도전층에 회로 패턴이 형성되는, 회로 기판.
7. 위 1에 있어서, 상기 제1 도전층에 제1 접착층을 통해 접착되는 제1 커버레이; 및 상기 제2 도전층에 제2 접착층을 통해 접착되는 제2 커버레이; 를 더 포함하는, 회로 기판.
8. 위 1에 있어서, 상기 저유전 접착층의 유전정접은 상기 액정 고분자층의 유정정접에 0.001을 합한 값 이하인, 회로 기판.
9. 위 1에 있어서, 상기 제1 도전층에 안테나 급전 배선들이 형성되고, 상기 코어층은 안테나 패턴들과 상기 안테나 급전 배선들이 연결되는 안테나 영역 및 안테나 구동부와 상기 안테나 급전 배선들이 연결되는 안테나 구동부 영역을 포함하는, 회로 기판.
10. 위 9에 있어서, 상기 안테나 급전 배선들은 실질적으로 동일한 길이로 형성되는, 회로 기판.
11. 위 1의 회로 기판; 및 상기 회로 기판과 연결되는 안테나 소자; 를 포함하는, 안테나 패키지.
12. 위 11에 있어서, 상기 안테나 소자는, 유전층; 및 상기 유전층 상에 형성된 방사 패턴 및 전송 선로; 를 포함하는, 안테나 패키지.
13. 위 12에 있어서, 상기 방사 패턴 및 전송 선로 중 적어도 하나는 메쉬 구조로 형성되는, 안테나 패키지.
14. 위 11의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
안테나 용 회로 기판의 코어층을 액정 고분자층과 액정 고분자층보다 유전율이 낮거나 유사한 저유전 접착층으로 형성하고, 코어층의 일면 또는 양면에 형성되는 도전층을 저유전 접착층을 통해 코어층에 접합시킴으로써, 회로 기판의 선로 손실을 감소시키고, 코어층과 도전층의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
코어층을 형성하는 액정 고분자층과 저유전 접착층의 두께의 합을 기존의 안테나 용 회로 기판의 코어층과 동일하게 형성하여, 기존의 안테나 용 회로 기판의 코어층의 두께를 유지하며 회로 기판의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 회로 기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 회로 기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 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.
도 1은 일 실시예에 따른 회로 기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 회로 기판(100)은 코어층(110), 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)을 포함할 수 있다.
코어층(110)은 절연 물질로 형성되며, 액정 고분자(liquid crystal polymer, LCP)층(111) 및 저유전 접착층(112)을 포함할 수 있다.
액정 고분자층(111)은 용액 또는 녹아 있는 상태에서 고체와 액체의 중간인 액정성을 보이는 고분자인 액정 고분자로 형성될 수 있다. 액정 고분자는 열 팽창 계수(CTE)가 대략 17ppm/℃로 구리(Cu)의 열 팽창 계수와 거의 동일하여 공정 진행 시 변형이 잘 안되며, 치수 안정성이 0.05% 이하로 타 재료에 비해 안정적이다. 또한, 액정 고분자는 유전 특성이 우수하며 고주파 영역(GHz)에서의 손실이 작고, 고온에서 안정적이고 친환경적인 특성을 가진다.
일 실시예에 따르면, 액정 고분자층(111)은 단층 구조로 형성될 수도 있고 복층 구조로 형성될 수도 있다.
저유전 접착층(112)은 액정 고분자층(111)의 일면에 형성될 수 있다. 저유전 접착층(112)의 유전정접(dissipation factor, Df)은 액정 고분자층(111)의 유전정접과 유사하거나, 액정 고분자층(111)의 유전정접보다 낮을 수 있다. 이때, 유전정접이 유사하다는 것은 유전정접의 차이가 0.001 이하인 경우를 의미할 수 있다. 예를 들면, 액정 고분자층(111)의 유전정접(dissipation factor, Df)은 15GHz에서 0.0024이고, 저유전 접착층(112)의 유전정접은 15GHz에서 0.0018일 수 있다. 그러나 이는 일 실시예에 불과할 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 저유전 접착층(112)은 에폭시계 모노머, 올레핀, 변성 폴리이미드계 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 저유전 접착층(112)의 재료는 유전정접이 액정 고분자층(111)의 유전정접과 유사하거나 이보다 낮은 재료라면 제한없이 선택될 수 있다.
액정 고분자층(111) 및 저유전 접착층(112)의 두께는 원하는 유전 특성 및 원하는 굴곡성을 고려하여 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 코어층(110)은 소정의 두께(예컨대, 50㎛)를 가지도록 형성되며, 저유전 접착층(112)의 두께는 액정 고분자층(111)의 두께와 같을 수 있다.
한편, 기존 회로 기판은 액정 고분자층만으로 코어층이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 회로 기판(100)은 기존 회로 기판의 코어층과 동일한 두께의 코어층(110)을 포함할 수 있다. 즉, 액정 고분자층(111) 및 저유전 접착층(112)의 두께의 합은 기존 회로 기판의 코어층의 두께와 동일할 수 있다. 이를 통해 액정 고분자층만으로 형성된 코어층을 포함하는 기존 회로 기판보다 배선 상의 신호 손실을 감소시킬 수 있다.
제1 도전층(121)은 코어층(110)의 일면에 형성되며, 저유전 접착층(112)을 통해 코어층(110)(보다 구체적으로, 액정 고분자층(111))과 접착될 수 있다.
제2 도전층(122)은 코어층(110)의 타면에 형성되며, 열압착 방식으로 코어층(110)(보다 구체적으로, 액정 고분자층(111))에 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)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) 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 보다 바람직하게는, 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)은 구리(Cu) 또는 구리 합금을 포함할 수 있다.
제1 도전층(121) 및/또는 제2 도전층(122)에 회로 패턴(예컨대, 안테나 급전 배선, 데이터 배선 또는 전원 배선 등) 또는 그라운드가 형성될 수 있다. 바람직하게는, 저유전 접착층(112)을 통해 코어층(110)과 접착되는 제1 도전층(121)에는 그라운드가 형성되고, 열압착 방식으로 코어층(110)과 접착되는 제2 도전층(122)에는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 회로 패턴은 전기 신호를 전달하는 경로를 제공할 수 있다. 이때, 도전층(121, 122)에 회로 패턴 또는 그라운드를 형성하는 방법에 특별한 제한은 없다.
제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 코어층(110)을 관통하는 하나 이상의 비아홀이 형성될 수 있으며, 이 비아홀을 통해 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(100)은 제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)를 더 포함할 수 있다.
제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)는 회로 기판(100)의 상부면 및 하부면에 형성될 수 있다. 제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)는 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122), 보다 구체적으로 제1 도전층(121) 및/또는 제2 도전층(122)에 형성된 회로 패턴을 보호할 수 있다.
제1 커버레이(141)는 제1 도전층(121)의 상면에 접합되며, 제2 커버레이(142)는 제2 도전층(122)의 저면에 접합될 수 있다. 이때, 제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)는 접착층(130)을 통해 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)에 각각 접합될 수 있다. 접착층(130)은 굴곡성이 높은 재료로 형성될 수 있으며, 접착층(130)의 재료는 회로 기판에 사용될 수 있는 접착성을 가진 재료라면 제한 없이 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)는 폴리이미드(PI), 액정 고분자(LCP), 테프론(Teflon) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(100)에 전자 부품(예컨대, 안테나, 저항, 커패시터, 인덕터, IC 칩 등)이 실장되거나, 전자 부품이 실장된 타 회로 기판이 접합되도록, 제1 도전층(121) 및/또는 제2 도전층(122)의 일부 영역이 노출되도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 도전층(121) 및/또는 제2 도전층(122)의 일부 영역에는 커버레이가 형성되지 않고 노출될 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 회로 기판을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 회로 기판(200)은 코어층(210), 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)은 도 1을 참조하여 전술한 바와 같으므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
코어층(210)은 절연 물질로 형성되며, 액정 고분자(liquid crystal polymer, LCP)층(111), 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)을 포함할 수 있다. 여기서, 액정 고분자층(111)은 도 1을 참조하여 전술한 바와 같으므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제1 저유전 접착층(212)은 액정 고분자층(111)의 상면에 형성되고, 제2 저유전 접착층(213)은 액정 고분자층(111)의 저면에 형성될 수 있다. 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)의 유전정접은 액정 고분차층(111)의 유전정접과 유사하거나 액정 고분자층(111)의 유전정접보다 낮을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)은 동일한 유전정접을 가질 수도 있고 상이한 유전정접을 가질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)은 에폭시계 모노머, 올레핀, 변성 폴리이미드계 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)의 재료는 유전정접이 액정 고분자층(111)의 유전정접과 유사하거나 이보다 낮은 재료라면 제한없이 선택될 수 있다.
액정 고분자층(111), 제1 저유전 접착층(212) 및 제2 저유전 접착층(213)의 두께는 원하는 유전 특성 및 원하는 굴곡성을 고려하여 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 코어층(210)은 소정의 두께(예컨대, 50㎛)를 가지도록 형성되며, 제1 저유전 접착층(212)과 제2 저유전 접착층(213)의 두께 합은 액정 고분자층(111)의 두께와 같을 수 있다. 또한, 제1 저유전 접착층(212)의 두께와 제2 저유전 접착층(213)의 두께는 같을 수 있다.
제1 도전층(121)은 코어층(210)의 상면에 형성되며, 제1 저유전 접착층(212)을 통해 코어층(210)(보다 구체적으로, 액정 고분자층(111))과 접착될 수 있다. 또한, 제2 도전층(122)은 코어층(210)의 저면에 형성되며, 제2 저유전 접착층(213)을 통해 코어층(210)(보다 구체적으로, 액정 고분자층(111))과 접착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 도전층(121) 및/또는 제2 도전층(122)에 회로 패턴(예컨대, 안테나 급전 배선, 데이터 배선 또는 전원 배선 등) 또는 그라운드가 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(200)은 제1 커버레이(141) 및 제2 커버레이(142)를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 커버레이(141)과 제2 커버레이(142)는 접착층(130)을 통해 제1 도전층(121)의 상면과 제2 도전층(122)의 저면에 각각 접합될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나 패키지(300)는 안테나 소자(310) 및 회로 기판(320)을 포함할 수 있다. 여기서 회로 기판(320)은 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 회로 기판(100, 200)과 동일 또는 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위해 도 3 및 도 4에서는 제1 커버레이(141), 제2 커버레이(142) 및 접착층(130)이 생략된다.
안테나 소자(310)는 안테나 유전층(311) 및 안테나 패턴(312)을 포함할 수 있다.
안테나 유전층(311)은 소정의 유전율을 갖는 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 유전층(311)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. 안테나 유전층(311)은 안테나 패턴(312)이 형성되는 안테나 소자(310)의 필름 기재로서 기능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 유전층(311)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등의 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 안테나 유전층(311)으로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 유전층(311)은 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 유전층(311)은 실질적으로 단일 층으로 형성되거나, 적어도 2층 이상의 복층 구조로 형성될 수 있다.
안테나 유전층(311)에 의해 정전용량(capacitance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 안테나 소자(310)가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 안테나 유전층(311)의 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 안테나 유전층(311)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위, 바람직하게는 약 2 내지 12 범위로 조절될 수 있다.
안테나 패턴(312)은 안테나 유전층(311)의 상면 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 패턴들(312)이 안테나 유전층(110)의 상면 상에 선형 또는 비선형으로 배열되어 어레이 안테나를 형성할 수 있다.
안테나 패턴(312)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 패턴(312)은 저저항 구현을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면 은-팔라듐-구리(APC) 합금)을 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 안테나 패턴(312)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 패턴(312)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx), 산화 구리(CuO) 등과 같은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 패턴(312)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 전도성 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.
일 실시예에 따르면, 안테나 패턴(312)은 흑화 처리될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(312)의 표면을 열 산화시켜 반사율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(312) 표면의 광반사에 의한 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.
안테나 패턴(312)의 금속층의 표층 부분을 흑화 처리하여 금속층의 일부분이 금속 산화물이나 금속 황화물로 이루어지는 흑화층을 형성할 수 있다. 또한, 금속층 상에, 흑색 재료의 도막이나, 니켈이나 크롬 등의 도금층과 같은 흑화층을 형성할 수 있다.
흑화층은 금속층의 반사도를 저하시켜 금속층의 투명성 및 시인성을 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, 실리콘 옥사이드. 금속 산화물, 구리, 몰리브덴, 탄소, 주석, 크롬, 니켈 및 코발트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
흑화층의 조성 및 두께는 원하는 흑화 정도에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
안테나 패턴(312)은 방사 패턴(314) 및 전송 선로(315)를 포함할 수 있다.
방사 패턴(314)은 메쉬(mesh) 구조로 형성될 수 있다. 이를 통해 방사 패턴(314)의 투과율이 증가될 수 있으며 안테나 소자(310)의 유연성이 향상될 수 있다. 따라서, 안테나 소자(310)는 플렉시블 디스플레이 장치에 효과적으로 적용될 수 있다.
방사 패턴(314)의 크기는 원하는 공진 주파수, 방사 저항 및 이득에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴(312) 또는 방사 패턴(314)은 고주파 혹은 초고주파(예를 들면, 3G, 4G, 5G 또는 그 이상) 이동통신, Wi-Fi, 블루투스, NFC, GPS 등이 가능한 공진 주파수 대역에서 신호 송수신이 가능하도록 구현될 수 있다.
방사 패턴(314)은 도 3에 도시된 바와 같이, 직사각형으로 구현될 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 방사 패턴(314)의 모양에 특별한 제한은 없다. 즉, 방사 패턴(314)은 마름모, 원 등 다양한 모양의 다각형 플레이트 형상으로 구현될 수 있다.
전송 선로(315)는 방사 패턴(314)에서 연장되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(315)는 방사 패턴(314)과 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 형성되거나, 방사 패턴(314)과는 별개의 부재로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송 선로(315)는 방사 패턴(314)과 실질적으로 동일한 형상(예를 들면, 동일한 선폭, 동일한 간격 등)의 메쉬 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 방사 패턴(314)과 실질적으로 상이한 형상의 메쉬 구조로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 전송 선로(315)의 메쉬 선폭은 방사 패턴(314)의 메쉬 선폭보다 넓을 수 있다.
안테나 패턴(312)은 신호 패드(316) 및 그라운드 패드(317)를 더 포함할 수 있다.
신호 패드(316)는 전송 선로(315)의 말단에 연결되어, 전송 선로(315)를 통해 방사 패턴(314)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 신호 패드(316)는 전송 선로(315)와 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 형성되거나, 전송 선로(315)와는 별개의 부재로 형성될 수 있다. 예컨대, 신호 패드(316)는 전송 선로(315)와 실질적으로 일체의 부재로 형성되며, 전송 선로(315)의 말단부가 신호 패드(316)로 제공될 수도 있다.
그라운드 패드(317)는 신호 패드(316) 주변에 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 그라운드 패드들(317)이 신호 패드(316)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드(317)는 신호 패드(316) 주변에서 신호 패드(316) 및 전송 선로(315)와 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 패드(316) 및 그라운드 패드(317)는 급전 저항 감소, 노이즈 흡수 효율 등을 고려하여 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 속이 찬(solid) 구조로 형성될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 방사 패턴(314) 및 전송 선로(315) 주변에는 더미 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 더미 패턴은 방사 패턴(314) 및/또는 전송 선로(315)와 동일한 금속을 포함하며, 방사 패턴(314) 및/또는 전송 선로(314)와 실질적으로 동일한 형상의 메쉬 구조로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 더미 패턴은 분절된 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 소자(310)는 안테나 유전층(311)의 저면 상에 형성된 안테나 그라운드층(313)을 더 포함할 수 있다. 안테나 그라운드층(313)은 상술한 금속 또는 합금을 포함할 수 있다. 안테나 소자(310)가 안테나 그라운드층(313)을 포함함으로써 수직 방사 특성이 구현될 수 있다.
안테나 그라운드층(313)은 안테나 패턴(312)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 예를 들면, 안테나 그라운드층(313)은 방사 패턴(314)과 전체적으로 중첩되고, 전송 선로(315), 신호 패드(316) 및 그라운드 패드(317)와는 중첩되지 않을 수 있다. 다른 예를 들면, 안테나 그라운드층(313)은 방사 패턴(314) 및 전송 선로(315)와 전체적으로 중첩되고, 신호 패드(316) 및 그라운드 패드(317)와는 중첩되지 않을 수 있다. 또 다른 예를 들면, 안테나 그라운드층(130)은 방사 패턴(314), 전송 선로(315, 신호 패드(316) 및 그라운드 패드(317)와 전체적으로 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 패키지(300)가 실장되는 디스플레이 장치 또는 디스플레이 패널의 도전성 부재가 안테나 그라운드층(313)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.
회로 기판(320)은 코어층(321), 제1 도전층(121) 및 제2 도전층(122)을 포함할 수 있다. 코어층(321)은 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 코어층(110, 210)과 동일 또는 유사하므로 중복되는 범위에서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
코어층(321)은 안테나 소자(310)가 연결되는 안테나 영역(325)과 안테나 구동부(예컨대, RFIC)가 연결되는 안테나 구동부 영역(326)을 포함할 수 있다. 안테나 영역(325)을 통해 안테나 소자(310)의 패드들(316, 317)이 회로 기판(320)에 접합되어, 안테나 패턴(312)이 제2 도전층(122), 보다 구체적으로 안테나 급전 배선(322)에 연결될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 구동부 영역(326)을 통해 안테나 구동부가 회로 기판(320) 상에 실장되며, 안테나 구동부가 제2 도전층(122), 보다 구체적으로 안테나 급전 배선(322)에 연결될 수 있다. 이에 따라 안테나 구동부에 의해 안테나 급전 배선(322)을 경유하여 안테나 패턴(312)으로 급전 및 구동 신호가 인가될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따르면, 도 3과 달리, 안테나 구동부 영역(326)에 안테나 구동부가 탑재된 다른 회로 기판을 연결하기 위한 커넥터가 실장될 수도 있으며, 이 경우 커넥터를 통해 안테나 급전 배선(322)과 다른 회로 기판에 탑재된 안테나 구동부가 연결될 수 있다.
제2 도전층(122)은 코어층(121)의 일면 상에 형성될 수 있으며 제2 도전층(122)에는 안테나 급전 배선들(322)이 형성될 수 있다. 회로 기판(320)은 안테나 급전 배선들(322)을 덮는 커버레이를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 안테나 영역(325)의 커버레이를 일부 제거하여 안테나 급전 배선들(322)의 일단부를 노출시키고, 노출된 안테나 급전 배선들(322)의 일단부를 신호 패드(316) 상에 접합시킬 수 있다. 보다 구체적으로 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 중개 구조물(350)을 신호 패드들(316) 및 그라운드 패드들(317) 상에 부착시킨 후 노출된 안테나 급전 배선들(322)의 일단부들이 위치한 안테나 영역(325)을 도전성 중개 구조물(350) 상에 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 회로 기판(320)의 안테나 영역(325)을 안테나 소자(312)에 부착시킬 수 있으며, 안테나 급전 배선들(322)을 각 신호 패드(316)에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 그라운드 패드들(317)이 신호 패드(316) 주변에 배열됨에 따라, 이방성 도전 필름(ACF)과의 밀착력이 증가되고, 본딩 안정성이 향상될 수 있다.
안테나 급전 배선들(322)은 각각 안테나 패턴(312)과 개별적으로, 독립적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴들(312) 각각에 대해 독립적으로 급전/구동 제어가 수행될 수 있다. 예를 들면, 안테나 패턴들(312)에 각각 연결된 안테나 급전 배선(322)을 통해 각 안테나 패턴(312)에 서로 다른 위상 신호가 인가될 수 있다.
안테나 급전 배선들(322)은 안테나 영역(325)으로부터 안테나 구동부 영역(326)으로 연장되어 형성될 수 있으며, 실질적으로 동일한 길이로 형성될 수 있다. 여기서 길이가 실질적으로 동일하다는 것은 길이가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 공정 상의 문제로 인하여 길이가 완전히 동일하지는 않지만 소정의 조건을 만족하는 경우도 포함할 수 있다. 이때, 소정의 조건은 안테나 급전 배선들(322)에 연결되는 안테나 패턴들(312)의 이득 편차가 1dBi 이내가 될 것 및/또는 안테나 급전 배선들(322)의 위상 지연 차이가 10도 이내가 될 것일 수 있다.
제1 도전층(121)은 코어층(121)의 타면 상에 형성될 수 있으며, 그라운드층으로 동작할 수 있다. 제1 도전층(121)은 안테나 급전 배선들(322)과 중첩될 수 있다. 제1 도전층(121)을 통해 안테나 급전 배선들(322) 주변에서의 노이즈, 신호 간섭이 흡수 또는 차폐될 수 있다. 또한, 제1 도전층(121)에 의해 안테나 급전 배선들(322)로부터 전계 생성이 촉진되어 신호 전송 효율성이 향상될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 안테나 패키지(500)는 안테나 소자(310) 및 회로 기판(320)을 포함하며, 회로 기판(320)은 안테나 급전 배선(322) 주변에 형성된 본딩 패드(510)를 포함할 수 있다. 본딩 패드(510)는 회로 기판(320)의 안테나 영역(325)에 포함될 수 있다.
본딩 패드(510)는 안테나 급전 배선(322)과 함께 코어층(320)의 일면 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 본딩 패드들(510)이 하나의 안테나 급전 배선(322)을 사이에 두고 배치될 수 있다.
본딩 패드(510)는 안테나 급전 배선(322)과 전기적, 물리적으로 분리되며, 안테나 소자(310)의 그라운드 패드(317)와 도전성 중개 구조물(350)(도 4 참조)을 통해 접합될 수 있다. 본딩 패드(510)가 회로 기판(320)의 안테나 영역(325)에 포함됨에 따라, 안테나 소자(310)와 회로 기판(320) 사이의 본딩 안정성이 보다 향상될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 6는 디스플레이 장치의 전면부 도는 윈도우 면을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(600)의 전면부는 표시 영역(610) 및 주변 영역(620)을 포함할 수 있다. 표시 영역(610)은 시각 정보가 표시되는 영역을 나타내고, 주변 영역(620)은 표시 영역(610)의 양 측부 및/또는 양 단부에 배치된 불투명한 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 주변 영역(620)은 디스플레이 장치(600)의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상술한 안테나 소자(310)는 디스플레이 장치(600)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 디스플레이 패널 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 패턴(314) 및/또는 전송 선로(315)는 표시 영역(610)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
이 경우, 방사 패턴(314) 및/또는 전송 선로(315)는 메쉬 구조를 형성될 수 있으며, 방사 패턴(314) 및/또는 전송 선로(315)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다.
회로 기판(320)은 표시 영역(610)에서의 이미지 품질 저하 방지를 위해 주변 영역(620)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(320)은 폴딩(folding)될 수 있으며, 이에 따라 회로 기판(320)의 일부분은 디스플레이 장치(600)의 주변 영역(620)에 배치되고, 회로 기판(320)의 나머지 부분은 디스플레이 장치(600)의 측면부 또는 배면부에 배치될 수도 있다.
실험예 - 신호 손실 평가
도 1에 도시된 바와 같이, 코어층이 액정 고분자층과 저유전 접착층으로 형성되는 회로 기판(실시예)을 형성하였다. 또한, 코어층이 액정 고분자층만으로 형성되는 회로 기판(비교예)을 형성하였다. 실시예의 액정 고분자층과 저유전 접착층의 두께를 각각 25㎛로 형성하고, 비교예의 액정 고분자층의 두께를 50㎛로 형성하였다.
실시예와 비교예의 배선 상의 신호 손실을 측정한 결과 표 1을 획득할 수 있었다.
신호 손실 (dB)
실시예 2.6
비교예 2.8
표 1을 참조하면, 코어층을 형성하는 액정 고분자층과 저유전 접착층의 두께의 합을 기존의 안테나 용 회로 기판의 코어층과 동일하게 형성하여, 기존의 안테나 용 회로 기판의 코어층의 두께를 유지하며 회로 기판의 성능을 향상시킬 수 있다는 점을 알 수 있다. 구체적으로, 50㎛ 두께의 코어층이 액정 고분자층만으로 형성되는 회로 기판(비교예)에 비하여 50㎛ 두께의 코어층이 액정 고분자층과 저유전 접착층으로 형성되는 회로 기판(실시예)의 신호 손실이 0.2dB 감소한다는 것을 알 수 있다.
아울러, 실시예의 경우 액정 고분자층의 두께가 비교예 대비 50% 감소하므로 액정 고분자층의 두께 감소로 인한 비용 저감이 가능하다는 것을 알 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.
100, 200, 320: 회로 기판 110, 210, 321: 코어층
111: 액정 고분자층 112: 저유전 접착층
121: 제1 도전층 122: 제2 도전층
130: 접착층 141: 제1 커버레이
142: 제2 커버레이 212: 제1 저유전 접착층
213: 제2 저유전 접착층 300, 500: 안테나 패키지
310: 안테나 소자 311: 유전층
312: 안테나 패턴 314: 방사 패턴
315: 전송 선로 316: 신호 패드
317: 그라운드 패드 322: 안테나 급전 배선
325: 안테나 영역 326: 안테나 구동부 영역
510: 본딩 패드 600: 디스플레이 장치
610: 표시 영역 620: 주변 영역

Claims (14)

  1. 코어층;
    상기 코어층의 일면에 형성되는 제1 도전층; 및
    상기 코어층의 타면에 형성되는 제2 도전층; 을 포함하고,
    상기 코어층은,
    액정 고분자층; 및
    상기 액정 고분자층의 양면에 형성되고, 유전정접(dissipation factor)이 상기 액정 고분자층과 유사하거나 상기 액정 고분자층보다 낮은 제1 저유전 접착층 및 제2 저유전 접착층; 을 포함하고,
    상기 제1 저유전 접착층과 상기 제2 저유전 접착층의 두께는 동일하며, 상기 제1 저유전 접착층과 상기 제2 저유전 접착층의 두께의 합은 상기 액정 고분자층의 두께와 동일한,
    회로 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저유전 접착층 및 상기 제2 저유전 접착층은 에폭시계 모노머, 올레핀, 변성 폴리이미드계 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는,
    회로 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전층 및 제2 도전층 중 어느 하나 또는 둘 모두에 회로 패턴이 형성되는,
    회로 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층 중 어느 하나에 그라운드가 형성되는,
    회로 기판.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전층에 제1 접착층을 통해 접착되는 제1 커버레이; 및
    상기 제2 도전층에 제2 접착층을 통해 접착되는 제2 커버레이; 를 더 포함하는,
    회로 기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저유전 접착층 및 상기 제2 저유전 접착층의 유전정접은 상기 액정 고분자층의 유전정접에 0.001을 합한 값 이하인,
    회로 기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도전층에 안테나 급전 배선들이 형성되고,
    상기 코어층은 안테나 패턴들과 상기 안테나 급전 배선들이 연결되는 안테나 영역 및 안테나 구동부와 상기 안테나 급전 배선들이 연결되는 안테나 구동부 영역을 포함하는,
    회로 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 급전 배선들은 실질적으로 동일한 길이로 형성되는,
    회로 기판.
  11. 제1항의 회로 기판; 및
    상기 회로 기판과 연결되는 안테나 소자; 를 포함하는,
    안테나 패키지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 소자는,
    유전층; 및
    상기 유전층 상에 형성된 방사 패턴 및 전송 선로; 를 포함하는,
    안테나 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방사 패턴 및 전송 선로 중 적어도 하나는 메쉬 구조로 형성되는,
    안테나 패키지.
  14. 제11항의 안테나 패키지를 포함하는,
    화상 표시 장치.
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Citations (4)

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