CN110392958A - 透明薄膜天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明薄膜天线。本发明包括：绝缘薄膜、以及用于天线的金属电极，该金属电极形成在所述绝缘薄膜上，其中，用于天线的所述金属电极的透射率为80％至95％(包括80％和95％)。本发明采用具有高透射率和低电阻的金属电极，以提供透明薄膜天线，该透明薄膜天线可以在显示设备的屏幕显示区域中实现、可以应用于3G到5G移动通信的高频段、可以实现为满足高透射率的透明薄膜天线、并且可以防止由于天线的部件而引起的莫尔效应，从而改善该天线所连接到的显示设备的光学特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明薄膜天线，更具体地涉及一种通过应用具有高透射率和低电阻的金属电极而可以在显示设备的屏幕显示区域中实现的透明薄膜天线。
背景技术
近来，随着通信设备中设置的显示器的大型化并且因此边框区域的减小，需要将天线安装在显示器的屏幕显示区域上。
然而，当将传统的天线安装在显示器的屏幕显示区域上时，天线的部件不必要地对于用户可见，并且安装有天线的显示设备的光学特性还可能由于透光率的减小而劣化。
对于这种与显示器集成的天线，当使用金属氧化物(诸如氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO))制造透明天线以改善可见性时，由于天线的构成材料本身的高电阻，难以满足用于驱动天线的电特性。特别地，不可能实现适用于下一代高频段(诸如5G)的天线。
此外，当使用金属(诸如Cu或Al)制造天线以确保电特性即低电阻时，必须将金属电极的厚度设置为预定值或更高以满足天线的电特性。其结果是，安装有天线的显示设备的透光率降低，并且安装有天线的显示设备的光学特性由于天线的部件不必要地对用户可见而劣化。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利公开No.10-2015-0115024(于2015年10月14日公布，名称为“使用多-NFC天线提供显示信息的系统及方法”)。
发明内容
技术问题
本发明的一技术目的是提供一种通过应用具有高透射率和低电阻的金属电极而可以在显示设备的屏幕显示区域中实现的透明薄膜天线。
本发明的另一技术目的是提供一种透明薄膜天线，该透明薄膜天线可以应用于3G到5G移动通信的高频段、可以通过满足高透射率来实现、并且可以防止由天线的部件引起的莫尔现象，从而改善安装有该天线的显示设备的光学特性。
解决问题的方案
为了实现这些技术目的，根据本发明的透明薄膜天线包括绝缘薄膜和形成在所述绝缘薄膜上的金属天线电极，其中，所述金属天线电极具有范围从80％至95％的透光率。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述金属天线电极具有范围从0.05Ω/sq至2Ω/sq的薄层电阻。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述金属天线电极包含APC合金。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述APC合金具有范围从90％至99％的Ag含量。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述金属天线电极具有前金属结构或网状结构。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述透明薄膜天线具有-5dB或更大的传输系数S21。
根据本发明的透明薄膜天线的特征在于，所述透明薄膜天线形成在显示设备的屏幕区域中。
本发明的有利效果
根据本发明，能够提供一种通过应用具有高透射率和低电阻的金属电极而可以在显示设备的屏幕显示区域中实现的透明薄膜天线。
此外，能够提供一种透明薄膜天线，该透明薄膜天线可以应用于3G到5G移动通信的高频段、可以通过满足高透射率来实现、并且可以防止由天线的部件引起的莫尔现象从而改善安装有该天线的显示设备的光学特性。
附图说明
图1为示出根据本发明的实施方式的透明薄膜天线的示图。
图2为示出对应于根据本发明的实施方式的金属天线电极的厚度和材料的薄层电阻和传输系数特性的曲线图。
图3为示出对应于APC合金中包含的Ag含量的传输系数特性的曲线图，其中APC合金为根据本发明的实施方式的金属天线电极的材料。
具体实施方式
由于用于在本文中公开的根据本发明的概念的实施方式的具体的结构描述或功能描述仅仅是出于描述根据本发明的概念的实施方式的目的而示例化，所以根据本发明的概念的实施方式可以以各种形式但不限于本文描述的实施方式实施。
虽然本发明的实施方式易于有各种修改和替选形式，但是本发明的具体实施方式将通过示例在附图中示出并且将在本中文进行详细描述。然而，应当理解，并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，相反，本发明将涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替选项。
应当理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件而不脱离本发明的范围。
应当理解，当一元件被称为与另一元件“连接”或“联接”时，该元件可以直接连接或联接到该另一元件或可以存在中间元件。相反，当一元件被称为与另一元件“直接连接”或“直接联接”时，则不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它词语(即，“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”等)应以类似的方式解释。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的且不意图限制本发明。如本文中所使用，单数形式“一”和“该”也可以意图包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，术语“包括”、“包含”当在本文中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组。
除非另有定义，否则本文中所使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属的技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解，诸如在常用字典中定义的那些术语的术语应该被解释为具有与其在相关领域的背景下的含义一致的含义，并且将不被理解为理想化或过于正式的含义，除非本文中明确地如此定义。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1为示出根据本发明的实施方式的透明薄膜天线的示图。
参照图1，根据本发明的实施方式的透明薄膜天线包括绝缘薄膜10和金属天线电极20。
根据本发明的实施方式，透明薄膜天线可以为能够以薄膜形式实现的任何天线。例如，根据本发明的实施方式的透明薄膜天线可以为微带贴片天线。有利地，微带贴片天线尺寸小、重量轻、易于制造、信号辐射特性均匀并且价格便宜。基于这些优势，微带贴片天线应用于各种通信设备，特别适合作为3G到5G移动通信的天线。应当理解，根据本发明的实施方式的透明薄膜天线不限于微带贴片天线。
如描述现有技术的问题时已经描述的，随着通信设备中设置的显示器的大型化并且因此边框区域的减小，需要将天线安装在显示器的屏幕显示区域上。然而，当将天线安装在显示器的屏幕显示区域上时，天线的部件不必要地对用户可见。因此，安装有天线的显示设备的光学特性由于透光率的减小而劣化。
如果使用金属氧化物(诸如氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO))制造透明天线以改善可见性，则由于天线的构成材料本身的高电阻，难以满足用于驱动天线的电特性。特别地，不可能实现适用于下一代高频段(诸如5G)的天线。
此外，当使用金属(诸如Cu或Al)制造天线以确保电特性时，必须将金属电极的厚度设置为预定值或更高以满足天线的电特性。其结果是，安装有天线的显示设备的透光率降低，并且安装有天线的显示设备的光学特性由于天线的部件不必要地对用户可见而劣化。
根据本发明的实施方式的透明薄膜天线将满足这种与显示器集成的天线的所有性能要求。该透明薄膜天线可以通过应用具有高透射率和低电阻的金属电极而在显示设备的屏幕显示区域中来实现、可以应用于3G到5G移动通信的高频段、可以通过满足高透射率来实现、并且可以防止由天线的部件引起的莫尔现象，从而改善该天线所联接到的显示设备的光学特性。
包括在根据本发明的实施方式的透明薄膜天线中的绝缘薄膜10为替换传统印刷电路板的元件。通过将具有透明特性的材料应用于绝缘薄膜10，可以解决天线的元件不必要地可见的问题。
金属天线电极20形成在绝缘薄膜10上，并被配置为执行信号的馈送、辐射、接收、接地等。例如，当根据本发明的实施方式的透明薄膜天线为微带贴片天线时，金属天线电极20可以包括用于信号馈送的微带传输线、用于信号辐射和接收的辐射贴片以及用于信号接地的接地端。
为了改善安装有根据本发明的实施方式的透明薄膜天线的显示设备的光学特性，优选将金属天线电极20的透光率设置为80％至95％(包括80％和95％)。
例如，为了使根据本发明的实施方式的透明薄膜天线具有低电阻，优选将金属天线电极20的薄层电阻设置为0.05Ω/sq(欧姆/平方)至2Ω/sq(包括0.05Ω/sq和2Ω/sq)。
例如，为了使安装有根据本发明的实施方式的透明薄膜天线的显示设备确保可见性和透射率，金属天线电极20可以具有前金属结构或网状结构。
例如，根据本发明的实施方式的透明薄膜天线的传输系数S21可以大于或等于-5dB。
作为具体的示例，优选地，金属天线电极20包含APC合金，并且包括在APC合金中的银(Ag)的量为90％至99％(包括90％和99％)。
当如上所述地配置金属天线电极20时，具有高透射率和低电阻的天线可以在显示设备的屏幕显示区域中实现、可以应用于3G到5G移动通信的高频段、可以通过满足高透射率来实现透明薄膜天线，并且可以防止由天线的部件引起的莫尔现象，从而改善该天线所联接到的显示设备的光学特性。
下面的表1示出了对应于金属天线电极20的厚度和材料的传输系数S21和薄层电阻，图2为示出结果的曲线图。
[表1]
参照表1和图2，公开了根据金属天线电极20的材料的天线特性。
也就是说，在相同厚度下，APC具有比Cu和AlNd低的薄层电阻，因此可以看出天线的信号传输系数S21良好。
此外，可以看出，当APC应用于金属天线电极20时比Cu或AlNd应用于金属天线电极时，可以获得更好的天线特性，即更好的传输系数S21。
下面的表2示出了对应于包括在作为金属天线电极20的材料的APC合金中的Ag含量的传输系数S21，图3为示出结果的曲线图。
[表2]
| Ag含量(％) | 传输系数S21(dB) |
| 60-69 | -12.33 |
| 70-79 | -9.79 |
| 80-89 | -6.44 |
| 90-99 | -4.56 |
参照表2和图3，公开了根据包括在APC合金中的Ag含量的天线特性。
也就是说，可以看出，天线的信号传输系数S21随着APC合金中包含的Ag含量的增大而增强。当将含有90％至99％的Ag的APC合金应用于金属天线电极20时，传输系数S21小于或等于-5dB，因此可以将APC合金应用于天线。
当将单一金属Ag应用于金属天线电极20时，存在高腐蚀风险。因此，为了保持天线的耐久性和性能，如本发明的实施方式那样，优选将含有90％至99％的Ag的APC合金应用于天线电极20中。
如上所详细描述的，根据本发明，可以提供通过应用具有高透射率和低电阻的金属电极而能够在显示设备的屏幕显示区域中实现的透明薄膜天线。
此外，可以提供透明薄膜天线，该透明薄膜天线能够应用于3G到5G移动通信的高频段、可以通过满足高透射率来实现，并且可以防止由天线的部件引起的莫尔现象，从而改善安装有该天线的显示设备的光学特性。
[附图标记的说明]
10：绝缘薄膜
20：金属天线电极
Claims (7)
1.一种透明薄膜天线，包括：
绝缘薄膜；以及
金属天线电极，所述金属天线电极形成在所述绝缘薄膜上，
其中，所述金属天线电极具有范围从80％至95％的透光率。
2.如权利要求1所述的透明薄膜天线，其中，所述金属天线电极具有范围从0.05Ω/sq至2Ω/sq的薄层电阻。
3.如权利要求1所述的透明薄膜天线，其中，所述金属天线电极包含APC合金。
4.如权利要求3所述的透明薄膜天线，其中，所述APC合金具有范围从90％至99％的Ag含量。
5.如权利要求1所述的透明薄膜天线，其中，所述金属天线电极具有前金属结构或网状结构。
6.如权利要求1所述的透明薄膜天线，其中，所述透明薄膜天线具有-5dB或更大的传输系数S21。
7.如权利要求1所述的透明薄膜天线，其中，所述透明薄膜天线形成在显示设备的屏幕区域中。
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