CN111446542A - 透明天线及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种透明天线，包括至少一循环部。至少一循环部的每一者包括彼此并联的多条导线。每一导线在一循环方向上配置。每一导线包括多个第一线段及多个第二线段。多个第一线段及多个第二线段交替排列且彼此连接。每一第一线段在一第一方向上延伸，每一第二线段在一第二方向上延伸，第一方向、第二方向及循环方向互不相同，且至少一循环部的每一者的多条导线于结构上分离。此外，包括上述透明天线的电子装置也被提出。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线及包括天线的一种电子装置，尤其涉及一种透明天线及包括透明天线的电子装置。
背景技术
近场无线通信技术(Near Field Communication；NFC)可让配置天线功能的两个电子装置在相隔几厘米的距离内进行无线通信。此种非接触式资料交换机制具有高反应速度、高安全性、便利性等优势，因此，近年来市面上已有许多产品整合有近场无线通信功能，像是电子票卡(例如：悠游卡等)、电子支付装置(例如：智能型手机、智能型手表等)。使用者只需将具有近场无线通信标签(NFC tag)的物体与读卡机(NFC reader)靠近，便能在短时间内完成身份验证与数据交换，提供使用者更加便捷的生活方式。
目前已有不少厂商专门制作符合不同规格与需求的近场无线通信天线，仅需将所购入的近场无线通信卡(NFC card)贴合至电子装置内就能实现无线信号传递功能。然而，市面上所看到的近场无线通信天线多为非透明的设计，只能放置于模块后方或显示区外侧，造成电子产品厚度增加或边框过大。
发明内容
本发明提供一种透明天线，性能佳。
本发明提供一种电子装置，性能佳。
本发明的一种透明天线包括至少一循环部。至少一循环部的每一者包括彼此并联的多条导线。每一导线在一循环方向上配置。每一导线包括多个第一线段及多个第二线段。多个第一线段及多个第二线段交替排列且彼此连接。每一第一线段在一第一方向上延伸，每一第二线段在一第二方向上延伸，第一方向、第二方向及循环方向互不相同，且至少一循环部的每一者的多条导线于结构上分离。
本发明的一种电子装置包括显示面板及上述的透明天线，其中透明天线设置于显示面板上或内。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子装置的俯视示意图。
图2为本发明一实施例的电子装置的剖面示意图。
图3为本发明一实施例的透明天线及显示面板的部分构件的俯视示意图。
图4为本发明一实施例的透明天线的局部放大示意图。
图5为一比较例的透明天线的俯视示意图。
图6为一比较例的透明天线的局部放大示意图。
图7为本发明另一实施例的电子装置的剖面示意图。
附图标记说明如下：
10、10A：电子装置
100、100’：透明天线
110：循环部
110-1：第一循环部
110-2：第二循环部
110-3：第三循环部
112、112’：导线
112-1：第一线段
112-2：第二线段
112a：第一端
112b：第二端
200：显示面板
200a：显示区
210：第一基板
220：第二基板
220a：外表面
230：显示介质
240：像素结构
242：主动元件
244：像素电极
A-A’：剖线
B：有效磁场
DL：第一信号线
d1：第一方向
d2：第二方向
E：电极
E1：第一电极
E2：第二电极
E3：第三电极
E4：第四电极
I：电流
Ieq：等效电流
i：反向电流
L：循环方向
p：交接点
R1、R2：区域
SL：第二信号线
x、y：方向
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可以是二元件间存在其它元件。
本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。
图1为本发明一实施例的电子装置10的俯视示意图。
图2为本发明一实施例的电子装置10的剖面示意图。图2对应图1的剖线A-A’。
图3为本发明一实施例的透明天线100及显示面板200的部分构件的俯视示意图。
基于图面清晰的考虑，图3示出一个像素结构240为示例，本领域普通技术人员根据图3及下述说明应能理解显示面板200是包括阵列排列的多个像素结构240。
图4为本发明一实施例的透明天线100的局部放大示意图。图4对应图3的区域R1。
请参照图1及图2，电子装置10包括显示面板200。显示面板200具有第一基板210、多个像素结构240、第二基板220及显示介质230。第一基板210与第二基板220相对设置。显示介质230设置于第一基板210与第二基板220之间。多个像素结构240设置于第一基板210上。
请参照图2及图3，在本实施例中，每一像素结构240可包括一主动元件242及电性连接至主动元件242的一像素电极244。显示面板200还包括多条第一信号线DL及多条第二信号线SL，多条第一信号线DL在方向x上排列，多条第二信号线SL在方向y上排列，其中方向x与方向y交错。在本实施例中，方向x与方向y可选择性地垂直，但本发明不以此为限。每一像素结构240的主动元件242可包括薄膜晶体管，薄膜晶体管的源极电性连接至对应的一条第一信号线DL，薄膜晶体管的栅极电性连接至对应的一条第二信号线SL，且薄膜晶体管的漏极电性连接至像素电极244。
举例而言，在本实施例中，显示介质230可以是液晶。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，显示介质230也可以是有机发光二极管(organic light emitting diode；OLED)、多个微发光二极管(Micro LED)、次毫米发光二极管(mini LED)、电泳显示介质或其它种类的显示介质。
透明天线100设置于显示面板200上或内。举例而言，在本实施例中，透明天线100可选择性地设置于显示面板200的第二基板220的外表面220a上；也就是说，透明天线100可设置在显示面板200上(on cell)。然而，本发明不限于此，根据其它实施例，透明天线100也可以设置于显示面板200内(in cell)或显示面板200外(out cell)，以下将于后续段落配合其它附图举例说明之。
请参照图3及图4，透明天线100包括至少一循环部110。图3示出由外向内依序排列且于结构上彼此分离的三个循环部110(即第一循环部110-1、第二循环部110-2及第三循环部110-3)为示例，但本发明不限于此，透明天线100所包括的循环部110的数量可视实际的需求做适当地增/减。
每一循环部110包括彼此并联的多条导线112。具体而言，在本实施例中，透明天线100还包括设置循环部110外的多个电极E，多个电极E于结构上彼此分离，每一导线112具有相对的第一端112a及第二端112b，同一循环部110的多条导线112的多个第一端112a电性连接至一电极E，且同一循环部110的多条导线112的多个第二端112b电性连接至另一电极E。换句话说，同一循环部110的多条导线112是通过设置循环部110外且于结构上彼此分离的两个电极E来并联。
举例而言，在本实施例中，透明天线100的多个电极E包括第一电极E1、第二电极E2、第三电极E3及第四电极E4；第一循环部110-1的多条导线112的多个第一端112a电性连接至第一电极E1，第一循环部110-1的多条导线112的多个第二端112b电性连接至第二电极E2，第一循环部110-1的多条导线112通过第一电极E1及第二电极E2来并联；第二循环部110-2的多条导线112的多个第一端112a电性连接至第二电极E2，第二循环部110-2的多条导线112的多个第二端112b电性连接至第三电极E3，第二循环部110-2的多条导线112通过第二电极E2及第三电极E3来并联；第三循环部110-3的多条导线112的多个第一端112a电性连接至第三电极E3，第三循环部110-3的多条导线112的多个第二端112b电性连接至第四电极E4，第三循环部110-3的多条导线112通过第三电极E3及第四电极E4来并联。
在本实施例中，透明天线100包括多个循环部110，而多个循环部110可通过多个电极E来彼此电性连接。举例而言，在本实施例中，第一电极E1与第四电极E4可以是供交流电流I输入的电极，第二电极E2可以是用以电性连接第一循环部110-1与第二循环部110-2的桥接电极，第三电极E3可以是用电性连接第二循环部110-2及第三循环部110-3的桥接电极，但本发明不以此为限。
每一导线112在循环方向L上配置。每一导线112包括多个第一线段112-1及多个第二线段112-2，其中每一第一线段112-1在第一方向d1上延伸，每一第二线段112-2在第二方向d2上延伸，多条第一线段112-1及多条第二线段112-2交替排列且彼此连接，第一方向d1、第二方向d2及循环方向L互不相同。
在本实施例中，循环部110的多个第一线段112-1及多个第二线段112-2可和第一信号线DL及第二信号线SL交错；也就是说，循环部110的第一线段112-1的延伸方向(即第一方向d1)及第二线段112-2的延伸方向(即第二方向d2)可和多条第一信号线DL的排列方向(即方向x)及多条第二信号线SL的排列方向(即方向y)不同。
举例而言，在本实施例中，一拟直线(未示出)与方向y重合，第一线段112-1的延伸方向(即第一方向d1)可指向所述拟直线左上侧，第二线段112-2的延伸方向(即第二方向d2)可指向所述拟直线的右上侧，但本发明不以此为限。此外，在本实施例中，循环方向L实质上可平行于方向x及方向y(或者说，平行于第一信号线DL及第二信号线SL)；举例而言，循环方向L可以是近似矩形的循环方向，但本发明不以此为限。
在本实施例中，由于透明天线100的循环部110的多个第一线段112-1及多个第二线段112-2与显示面板200的第一信号线DL及第二信号线SL交错，因此，不易因透明天线100与显示面板200的干涉作用而出现明显的莫瑞图案(moiré pattern)，影响电子装置10的视觉效果。
在本实施例中，一循环部110的相邻两导线112的多个第一线段112-1及多个第二线段112-2可定义出透明天线100的多个透光区。举例而言，在本实施例中，每一导线112的多个第一线段112-1及多个第二线段112-2可连成一折线，每一折线具有多个ㄑ字形弯折段，而相邻两导线112(例如相邻两折线)的多个ㄑ字形弯折段可定义出近似于菱形的多个透光区域。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，导线112也可以是折线以外的其它图案，而透明天线100的透光区也可以是其它形状。
在本实施例中，导线112的线宽可小于或等于6μm，但本发明不以此为限。导线112以采用低片电阻的材料为佳，例如但不限于：金属。在本实施例中，电极E可采用实心设计。举例而言，实心电极E的材料可以是透明导电物，例如但不限于：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物或者是上述至少二者的堆叠层。但本发明不限于此，在其它实施例中，电极E也可采镂空设计，镂空电极E的材料可以是金属，但本发明不以此为限。
如图1所示，在本实施例中，电子装置100的透明天线100的数量为1个，且透明天线100与部分显示区200a重叠。然而，本发明不限于此，透明天线100的数量及/或透明天线100占显示区200a的比例可视显示及/或无线传输的需求而定，在其它实施例中，电子装置100的透明天线100的数量也可为多个，透明天线100也可与整个显示区200a重叠。
请参照图3及图4，值得注意的是，每一循环部110的多条导线112在透明天线100的循环区(即多条导线112的设置处)于结构上分离。也就是说，每一导线112的多个第一线段112-1与多个第二线段112-2具有多个交接点p，且相邻两导线112的多个交接点p是彼此隔开的。藉此，即便循环部110的相邻两导线112十分靠近而出现涡电流(eddy current)效应进而电磁感应出反向电流i，反向电流i也不易流窜到较远的其它导线112(例如：图3的最右侧的导线112)上。如此一来，整体而言，循环部110的导线112上的反向电流i减少，由电流I及反向电流i构成的循环部110的等效电流Ieq增加，进而能提升透明天线100的有效磁场B的强度、优化无线信号传输效能。
请参照图1及图3，在本实施例中，透明天线100的至少一循环部110重叠于显示面板200的至少一像素结构240。也就是说，透明天线100可设置于显示面板200的显示区200a而不占用显示面板200的周边区，有助于实现窄边框、甚至无边框的电子装置10。此外，由于透明天线100设置于显示面板200上或内，因此透明天线100的工艺与显示面板200的工艺可整合，有助于降低的电子装置10的成本及/或厚度。
图5为一比较例的透明天线100’的俯视示意图。
图6为一比较例的透明天线100’的局部放大示意图。图6对应图5的区域R2。
请参照图3、图4、图5及图6，比较例的透明天线100’与本实施例的透明天线100类似，两者的差异仅在于透明天线100’的循环部110的多条导线112’的多个交接点p是彼此连接。
下表一示出本实施例的透明天线100与比较例的透明天线100’的有效磁场强度。下表一的数据可证，相较于比较例的透明天线100’，本实施例的透明天线100确实能提升有效磁场的强度、优化无线信号传输效能。
[表一]
图7为本发明另一实施例的电子装置10A的剖面示意图。图7的电子装置10A与图2的电子装置10类似，两者的差异在于：在图7的实施例中，透明天线100是设置于显示面板200内(in cell)。电子装置10A具有与电子装置10A类似优点，于此便不再重述。上文中所述仅为本发明的一些较佳实施例。
Claims (10)
1.一种电子装置，包括：
一显示面板；以及
一透明天线，设置于该显示面板上或内，其中该透明天线包括：
至少一循环部，其中该至少一循环部的每一者包括彼此并联的多条导线，每一该导线在一循环方向上配置，每一该导线包括多个第一线段及多个第二线段，该多个第一线段及该多个第二线段交替排列且彼此连接，每一该第一线段在一第一方向上延伸，每一该第二线段在一第二方向上延伸，该第一方向、该第二方向及该循环方向互不相同，且该至少一循环部的每一者的该多个导线于结构上分离。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中该多个导线的每一者具有相对的一第一端及一第二端，该至少一循环部包括一第一循环部，且该透明天线还包括：
一第一电极，设置于该第一循环部外，其中该第一循环部的该多个导线的多个第一端电性连接至该第一电极；以及
一第二电极，设置于该第一循环部外，且与该第一电极于结构上分离，其中该第一循环部的该多个导线的多个第二端电性连接至该第二电极。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中该至少一循环部还包括一第二循环部，该第一循环部及该第二循环部于结构上分离，且该透明天线还包括：
一第三电极，设置于该第一循环部及该第二循环部外，且与该第一电极及该第二电极于结构上分离，其中该第二循环部的该多个导线的多个第一端电性连接至该第二电极，且该第二循环部的该多个导线的多个第二端电性连接至该第三电极。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中该显示面板包括多个像素结构，且该透明天线的该至少一循环部重叠于该多个像素结构的至少一者。
5.如权利要求1所述的电子装置，其中该显示面板包括多条第一信号线、多条第二信号线及多个像素结构，该多个第一信号线与该多个第二信号线交错，该多个像素结构电性连接至该多个第一信号线及该多个第二信号线，且该透明天线的该至少一循环部的该多个第一线段与该显示面板的该多个第一信号线及该多个第二信号线交错。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中该透明天线的该至少一循环部的该多个第二线段与该显示面板的该多个第一信号线及该多个第二信号线交错。
7.如权利要求5所述的电子装置，其中该循环方向实质上平行于该多个第一信号线及该多个第二信号线。
8.一种透明天线，设置于一基板上，其中该透明天线包括：
至少一循环部，其中该至少一循环部的每一者包括彼此并联的多条导线，每一该导线在一循环方向上配置，每一该导线包括多个第一线段及多个第二线段，该多个第一线段及该多个第二线段交替排列且彼此连接，每一该第一线段在一第一方向上延伸，每一该第二线段在一第二方向上延伸，该第一方向、该第二方向及该循环方向互不相同，且该至少一循环部的每一者的该多个导线于结构上分离。
9.如权利要求8所述的透明天线，其中该多个导线的每一者具有相对的一第一端及一第二端，该至少一循环部包括一第一循环部，且该透明天线还包括：
一第一电极，设置于该第一循环部外，其中该第一循环部的该多个导线的多个第一端电性连接至该第一电极；以及
一第二电极，设置于该第一循环部外，且与该第一电极于结构上分离，其中该第一循环部的该多个导线的多个第二端电性连接至该第二电极。
10.如权利要求9所述的透明天线，其中该至少一循环部还包括一第二循环部，该第一循环部及该第二循环部于结构上分离，且该透明天线还包括：
一第三电极，设置于该第一循环部及该第二循环部外，且与该第一电极及该第二电极于结构上分离，其中该第二循环部的该多个导线的多个第一端电性连接至该第二电极，且该第二循环部的该多个导线的多个第二端电性连接至该第三电极。
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- 2020-04-15 CN CN202010293559.3A patent/CN111446542B/zh active Active
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