CN109765734A - 一种液晶显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示面板及显示装置，其包括天线阵列的第一电极层，与该第一电极层相对设置的第二电极层，以及天线控制电路；该天线控制电路连接该天线阵列中的每个天线，并控制该每个天线的增益和/或相位，以控制该天线阵列发射或接收电磁波。本发明提供的液晶显示面板利用液晶显示面板中原有的第一电极层蚀刻成天线阵列，可以大大缩小天线占用空间，并通过调整天线阵列中每个天线的增益和/或相位，以调整天线阵列的辐射方向和距离，突破和补偿屏幕摆放环境限制或干扰造成的无线信号传输衰减，实现更好的无线通信。

Description

一种液晶显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种集成天线功能的液晶显示面板及显示装置。

背景技术

近年来，显示装置朝向智能化、薄型化的方向发展，智能化通常通过多样化的无线通信实现。现有技术中，由于受到信号发射接收方向的限制，天线尺寸较大，占据较大空间，且组装复杂，容易损坏，这限制了显示装置的进一步薄型化，也影响了显示装置的无线传输功能和智能化发展。因此，有必要设计一种新型的集成天线的显示装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成有天线的显示屏幕和显示装置，以克服上述缺点。

为达到上述目的，本发明提供了一种液晶显示面板，其包括：

第一电极层，该第一电极层包括天线阵列；

第二电极层，该第二电极层与该第一电极层相对设置；以及

天线控制电路，该天线控制电路连接该天线阵列中的每个天线，并控制该每个天线的增益和/或相位，以控制该天线阵列发射或接收电磁波。

较佳的，该天线控制电路对该每个天线对应设置有一个增益控制器和一个相位控制器。

较佳的，该天线控制电路通过控制每个天线的增益和/或相位调整该天线阵列发射或接收电磁波的辐射方向。

较佳的，该天线阵列至少包括两个具有不同工作频率的天线。

较佳的，该天线阵列中同一工作频率的天线呈线性排列或阵列排列。

较佳的，该第一电极层采用导电透射材料制成。

较佳的，该导电透射材料包括以下任一种：铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)及镓锌氧化物(GZO)。

较佳的，该第一电极层还包括至少一个天线接口，该天线接口分别连接该天线阵列中的多个天线；该天线控制电路与该至少一个天线接口连接；该天线控制电路与该至少一个天线接口通过以下任一种方式对应连接：焊线接合、异方性导电膜(ACF)贴合。

较佳的，该第一电极层和该第二电极层中的其中之一还包括公共电极，其中另一还包括显示电极。

为达到上述目的，本发明还提供了一种显示装置，其包括如上所述的液晶显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的液晶显示面板及显示装置，其利用液晶显示面板中原有的第一电极层蚀刻成天线阵列，可以大大缩小天线占用空间；另外，可以调整天线阵列中每个天线的增益和/或相位，从而调整天线阵列的辐射方向和距离，突破和补偿屏幕摆放环境限制或干扰造成的无线信号传输衰减，实现更好的无线通信。

附图说明

图1为本发明一实施例的液晶显示面板的剖面结构示意图；

图2为本发明一实施例的第一电极层的结构示意图；

图3为本发明另一实施例的第一电极层的结构示意图；

图4为本发明一实施例的天线辐射控制示意图；

图5为本发明另一实施例的天线辐射控制示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1至图3所示，揭示了本发明液晶显示面板的第一实施例的结构示意图。液晶显示面板10包括第一电极层100和第二电极层200。第一电极层100和第二电极层200相对设置，第一电极层100和第二电极层200之间填充有液晶层300。第一电极层100和第二电极层200采用导电透射材料制成，该导电透射材料包括以下任一种：铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)及镓锌氧化物(GZO)。第一电极层100包括公共电极110，第二电极层200包括显示电极210，公共电极110和显示电极210可以驱动液晶层300中对应位置液晶的翻转，以控制背光是否从对应像素投射到液晶显示面板10的正面，从而形成可视区A。框胶310用于将液晶层300中的液晶约束在第一电极层100和第二电极层200之间，框胶可以设置在可视区A的边缘，也可设置在非可视区B的任意位置，本发明不以此为限。另外，图1为简化示意图，对于液晶显示面板中与本发明关联性较小的结构未予以图示。在另一实施例中，第二电极层200包括公共电极，第一电极层100包括显示电极。以下以第一电极层100包括公共电极110，第二电极层200包括显示电极210为例，本发明不以此为限。

第一电极层100还包括天线阵列，天线阵列包括至少两个天线120。天线120同样采用上述导电透射材料制成。天线阵列可以设置于非可视区域B，非可视区域可以在液晶显示面板10最外层的观看面形成黑色遮挡层，也可以是彩色滤光层500的对应区域形成黑色矩阵510，本发明不以此为限。

选择天线阵列中的一个或多个天线120进行发射和/或接收信号。在一实施例中，可以设置天线阵列中的多个天线120同时发射和/或接收信号，执行MIMO传输(Multi-InputMulti-Output)，可以大幅提升无线通信的数据传播速度。在一实施例中，随着屏幕尺寸的增大，天线120的数量可以随之增加。在一实施例中，从天线阵列中选择适当数量的天线120执行传输，以兼顾传输速度和能耗。

液晶显示面板10还包括天线控制电路400，天线控制电路400连接天线阵列中的每个天线120，并控制每个天线120的增益和/或相位。在一实施例中，天线控制电路400对每个天线120对应设置一个增益控制器Gn和一个相位控制器Pn，其中，n＝1,2,3,…,N-1,N，其中，N为天线阵列中天线120的数量。增益控制器Gn可以控制第n个天线120的增益大小，从而控制第n个天线120发射电磁波的振幅，发射所需强度的天线信号。相位控制器Pn可以控制调整第n个天线120的相位，从而控制第n个天线120发射或接收的电磁波的方向。

天线120的频率与其尺寸有关，通常情况下，天线尺寸与工作频率成反比，天线尺寸越大，其工作频率越低。在一实施例中，该天线阵列中至少包括两个具有不同工作频率的天线120。由此，液晶显示面板10可以集成多频段类型的无线通信天线，以通过不同的无线通信手段实现通信交互。例如，对于应用于便携式通信装置中的液晶显示面板10，可以集成有分别与如蜂窝网络基站、WLAN、蓝牙、和/或NFC功能接口的设备进行通信连接的天线；又如，对于应用于电视机的液晶显示面板10，可以集成有分别与WLAN、和/或蓝牙功能接口的设备进行通信连接的天线，可以实现同时进行多媒体数据传输和遥控操作；本发明不以此为限。

在一实施例中，具有相同工作频率的天线120呈线性排列。例如，如图2所示，具有相同工作频率的天线120围绕一周分布。此时，可以通过一组水平排列的天线120发射波束Bf1(例如图2中上侧水平排列的天线120中的多个，或下侧水平排列的天线120中的多个，例如图2中下侧阴影部分的天线120)，也可以通过一组垂直排列的天线120发射波束Bf2(例如图2中左侧垂直排列的天线120中的多个，或右侧垂直排列的天线120中的多个，例如图2中右侧阴影部分的天线120)。通过控制上述各个天线120的相位(如图4和图5所示)，可以改变波束Bf1或Bf2的发射图案。线性排列的天线120组，可以与一个维度上调整波束的指向性。

在另一实施例中，具有相同工作频率的天线120成阵列排列，如图3所示。例如，可以为a╳b数量个天线组，此时可以通过该天线组发射波束Bf3。通过调整该天线组中每个天线120的相位，从而调整等相面的方向。天线120发射的电磁波束的方向Bf与等相面Bp垂直(如图4和图5所示)，藉此可以调节波束Bf3的整体方向。

通过线性排列的一组或多组天线120或阵列排列的一组天线120，液晶显示面板10可以调整发射波束的辐射方向。例如，如图4所示，将所选天线120的增益与相位设置为相同，则天线发射的电磁波束的方向Bf垂直于液晶显示面板10的前表面，此时，可以通过调整所有所选天线120的增益值调整天线辐射场的覆盖范围。如图5所示，选择部分天线120，天线120可以为线性均匀排列的部分(参照图2中的阴影部分，也可以是图3矩阵排列中任意方向的多个天线120)，同时调整所选天线120的相位，较佳的，调整相邻天线120对应的相位线性变化，这时等相面Bp会随之发生倾斜，进而天线120组发射的电磁波束的方向Bf与液晶显示面板10的前表面呈现一夹角θ，天线主要辐射方向因此被调整。进一步地，还可通过遍历各个夹角θ以获得最佳辐射方向以用于无线通信交互。

在包含液晶显示面板10的便携式设备的姿势发生变化时，可以选择信号强度更佳的天线组合及对应的波束辐射方向，以保证便携式设备始终可以获得较强的外部信号。对于包含较大尺寸的液晶显示面板10的电视机或显示器，可以选择信号强度更佳的天线组合及对应的波束辐射方向，以补偿电视机或显示器摆放环境的限制。

第一电极层100还包括至少一个天线接口130，分别连接该天线阵列中的多个天线120。可以通过同一天线接口130连接天线阵列中的所有天线120。也可以通过多个天线接口130分别连接天线阵列中的部分天线120，以缩短天线120到天线接口130之间的布线长度。另外，天线接口130也可以和第一电极层100的其他电接口整合，例如，当第一电极层100包含公共电极110时，还具有公共电极110的接口，天线接口130可以和公共电极110的接口整合以作为整个液晶显示面板10的对外接口。

在本实施例中，第一电极层100可以但不限于通过以下步骤形成：先在透明基板上形成均匀的透明导电膜，透明导电膜可以采用物理气相沉积(PVD)、或化学气相沉积(CVD)等方式形成；再通过涂敷、固化、光刻、清除后形成包括公共电极110、天线120阵列、接口等图案的掩模；基于掩模去除多余的透明导电膜，从而形成有效的第一电极层110。另外，接口处进一步设计为防静电的焊垫，可以采用本领域中常见的方法实现，在此不再赘述。

天线控制电路400通过与该至少一个天线接口130连接以连接控制天线阵列中对应的天线120。天线控制电路400可以以电路板组装(PCBA)呈现。天线控制电路400可以通过焊线接合(Wire bonding)的方式与天线接口130连接。天线控制电路400也可以通过异方性导电膜(ACF)贴合的方式与天线接口130连接，例如，天线控制电路400连接有柔性电路板形式的排线，排线端子贴合异方性导电膜(ACF)，再通过压合使得异方性导电膜(ACF)中的导电粒子分别与天线接口130中的端子及柔性电路板排线端子对应导电连接。

液晶显示面板10还包括显示控制电路，用于通过控制公共电极110和显示电极210实现对应位置液晶的翻转，以控制背光是否从对应像素投射到液晶显示面板10的正面，从而形成一帧可观察的单色或彩色影像。显示控制电路可以以电路板组装(PCBA)呈现。显示控制电路可以与天线控制电路位于同一电路板上，也可以位于不同的电路板上。

液晶显示面板10还包括外部接口，以与其他模块组件组装成可使用的显示装置。外部接口可以与显示控制电路及天线控制电路连接，从而控制实现液晶显示面板10中的天线120传输功能和显示功能。

综上所述，本发明提供了一种液晶显示面板及显示装置，其利用液晶显示面板中原有的第一电极层蚀刻成天线阵列，可以大大缩小天线占用空间；另外，可以调整天线阵列中每个天线的增益和/或相位，从而调整天线阵列的辐射方向和距离，突破和补偿屏幕摆放环境限制或干扰造成的无线信号传输衰减，实现更好的无线通信。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：

第一电极层，该第一电极层包括天线阵列；

第二电极层，该第二电极层与该第一电极层相对设置；以及

天线控制电路，该天线控制电路连接该天线阵列中的每个天线，并控制该每个天线的增益和/或相位，以控制该天线阵列发射或接收电磁波。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该天线控制电路对该每个天线对应设置有一个增益控制器和一个相位控制器。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该天线控制电路通过控制每个天线的增益和/或相位调整该天线阵列发射或接收电磁波的辐射方向。

4.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该天线阵列至少包括两个具有不同工作频率的天线。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，

该天线阵列中同一工作频率的天线呈线性排列或阵列排列。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，该第一电极层采用导电透射材料制成。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，该导电透射材料包括以下任一种：铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)及镓锌氧化物(GZO)。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，

该第一电极层还包括至少一个天线接口，该天线接口分别连接该天线阵列中的多个天线；该天线控制电路与该至少一个天线接口连接；该天线控制电路与该至少一个天线接口通过以下任一种方式对应连接：焊线接合、异方性导电膜(ACF)贴合。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于：该第一电极层和该第二电极层中的其中之一还包括公共电极，其中另一还包括显示电极。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的液晶显示面板。