CN111801844A - 天线装置和包括该天线装置的显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施方式的天线装置包括：介电层；设置在介电层上并包括辐射电极的上电极层；设置在介电层上的下电极层；以及定位在介电层上并与上电极层和下电极一体地连接的弯曲连接部。因此，可以高度可靠地通过弯曲连接部实现接地层的连接。

Description

天线装置和包括该天线装置的显示装置
技术领域
本发明涉及一种天线装置和一种包括该天线装置的显示装置。更特别地，本发明涉及一种包括电极和介电层的天线装置和一种包括该天线装置的显示装置。
背景技术
随着信息技术的发展，诸如Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术与诸如智能电话形式的显示装置结合。在这种情况下，天线可以与显示装置结合来提供通信功能。
随着移动通信技术的迅速发展，在显示装置中需要有能够操作超高频通信的天线。
此外，随着配备有天线的显示装置变得更薄和更轻，用于天线的空间可能被减小。因此，可能不能在有限的空间中实现高频和宽带信号的发送和接收。
因此，对于薄型显示装置可能需要薄膜或贴片型天线，并且需要进行即使在薄的结构中也能提高高频通信中的辐射可靠性的研究。
例如，采用附加的互连结构对包括在天线中的电极和垫进行连接。当形成互连结构时，天线的厚度可能增加，并且可能产生与显示装置中的其他像素结构或感应结构的相互干扰和噪声。
例如，韩国公开的专利申请第2013-0095451号公开了一种集成到显示面板中的天线，但是没有提供针对上述问题的解决方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种具有提高的信号效率和可靠性的天线装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括具有提高的信号效率和可靠性的天线装置的显示装置。
(1)一种天线装置，其包括：介电层；设置在介电层上的上电极层，该上电极层包括辐射电极；设置在介电层上的下电极层；以及弯曲连接部，其在介电层上与上电极层和下电极层一体地连接。
(2)根据上述(1)所述的天线装置，其中介电层包括弯曲介电部，并且介电层通过弯曲介电部进行弯曲，从而限定上介电层和下介电层。
(3)根据上述(2)所述的天线装置，其中上电极层设置在上介电层的顶表面上，下电极层设置在下介电层的底表面上。
(4)根据上述(2)所述的天线装置，其中弯曲连接部设置在弯曲介电部的横向表面上。
(5)根据上述(1)所述的天线装置，其中由上电极层和下电极层形成台阶部。
(6)根据上述(5)所述的天线装置，其还包括设置在台阶部上的传感器结构或光学膜。
(7)根据上述(1)所述的天线装置，其中上电极层还包括接地垫。
(8)根据上述(7)所述的天线装置，其中弯曲连接部与接地垫和下电极层一体地连接。
(9)根据上述(7)所述的天线装置，其中弯曲连接部包括从接地垫分支的多条弯曲线。
(10)根据上述(7)所述的天线装置，其中上电极层还包括传输线，其从辐射电极伸出以与接地垫邻接。
(11)根据上述(7)所述的天线装置，其中上电极层包括多个辐射电极以及各自连接至每个辐射电极的多个接地垫，其中下电极层通过多个弯曲连接部与多个接地垫一体地连接。
(12)根据上述(1)所述的天线装置，其中上电极层、弯曲连接部和下电极层包括相同的导电材料。
(13)根据上述(12)所述的天线装置，其中上电极层、弯曲连接部和下电极层包括从银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、锡(Sn)、钼(Mo)、钙(Ca)及它们的合金组成的组合中选择的至少一种。
(14)根据上述(1)所述的天线装置，其中上电极层和下电极层包括彼此不同的导电材料。
(15)根据上述(1)所述的天线装置，其中辐射电极包括网状结构。
(16)根据上述(14)所述的天线装置，其中下电极层包括网状结构。
(17)根据上述(15)所述的天线装置，其还包括设置在辐射电极周围的虚设网状层。
(18)一种显示装置，其包括根据上述(1)至(17)中任一项所述的天线装置。
在根据本发明的实施方式的天线装置中，上部的接地垫和下部的电极层可以通过弯曲连接部一体地连接。因此，上部的接地垫可以连接至下部的电极层，使得可以防止辐射电极中谐振频率和辐射特性的干扰，从而提高辐射和信号可靠性。
此外，通过弯曲连接部可以容易地实现上部的接地垫和下部的接地部之间的互连，而无需诸如触头、电路板等附加导电构件。另外，还可以防止在使用触头或电路板时引起的厚度增加以及从导电构件产生的噪声。
该天线装置可以例如作为薄膜天线形状被应用于包括3G以上(例如5G)的高频带移动通信装置的显示装置，以提高辐射特性和诸如透光度的光学特性。
附图说明
图1是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
图2至图4是示出根据示例性实施方式的处于弯曲状态的天线装置的俯视平面图和侧视图。
图5是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
图6是示出根据一些示例性实施方式的处于弯曲状态的天线装置的侧视图。
图7是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
图8是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
图9是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性侧视图。
图10是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性俯视平面图。
具体实施方式
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种天线装置，其包括上电极层和下电极层，它们可以在介电层插在它们之间的情况下通过弯曲连接部彼此连接。
该天线装置例如可以是通过透明薄膜的形式制造的微带贴片天线。该天线装置可以应用于例如用于3G至5G移动通信的通信装置。
根据本发明的示例性实施方式，还提供了一种包括该天线装置的显示装置。
在下文中，将参照附图详细说明本发明。然而，本领域技术人员将理解的是，提供参照附图所描述的这些实施方式是用于进一步理解本发明的精神，而并非是将要保护的主题限制于详细说明和所附权利要求中公开的内容。
图1是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。图2至图4是示出根据示例性实施方式的处于弯曲状态的天线装置的俯视平面图和侧视图。
具体地，图1是示出弯曲之前的天线装置的俯视平面图。图2是弯曲之后的天线装置的俯视平面图。图3是弯曲之后的天线装置在第二方向上的侧视图。图4是弯曲之后的天线装置在第一方向上的侧视图。
在图1中，平行于介电层100的顶表面并且彼此交叉的两个方向被定义为第一方向和第二方向。例如，第一方向和第二方向可以彼此垂直。垂直于介电层100的顶表面的方向被定义为第三方向。例如，第一方向可以对应于天线装置的宽度方向，第二方向可以对应于天线装置的长度方向，并且第三方向可以对应于天线装置的厚度方向。方向的定义可以应用于所有附图。
参照图1，天线装置可以包括形成在介电层100上的上电极层130和下电极层110。天线装置可以包括将下电极层110和上电极层130相连接的弯曲连接部120。
介电层100例如可以包括具有柔性并且能够折叠的透明树脂材料。例如，介电层100可以包括热热塑性树脂，其可以包括聚酯基树脂，例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；纤维素基树脂，例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；聚碳酸酯基树脂；丙烯酸树脂，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯基树脂，例如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烃基树脂，例如聚乙烯、聚丙烯、环烯烃或具有降冰片烯结构的聚烯烃和乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯基树脂；酰胺基树脂，例如尼龙和芳族聚酰胺；酰亚胺基树脂；聚醚砜基树脂；砜基树脂；聚醚醚酮基树脂；聚苯硫醚树脂；乙烯醇基树脂；偏二氯乙烯基树脂；乙烯醇缩丁醛基树脂；烯丙基树脂；聚甲醛基树脂；环氧基树脂。它们可以单独使用或以它们中的两种以上的组合使用。
另外，可以使用由热固性树脂或UV固化树脂形成的透明薄膜作为介电层100，其可以包括(甲基)丙烯酸基树脂、聚氨酯基树脂、丙烯酸聚氨酯基树脂、环氧基树脂或硅氧烷基树脂。在一些实施方式中，在介电层100中可以包括诸如光学透明胶(OCA)、光学透明树脂(OCR)等粘合膜。
在一些实施方式中，介电层100可以包括诸如玻璃、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机绝缘材料。
如图1所示，介电层100可以包括第一区域(I)、第二区域(II)和第三区域(III)。在示例性实施方式中，介电层100的第三区域III可以被设置为弯曲区域。在介电层100通过第三区域III弯曲之后，第一区域I和第二区域II可以分别用作上部区域和下部区域。
可以通过介电层100在上电极层130和下电极层110之间形成电容或电感，使得可以调节天线装置可以被驱动或操作的频带。在一些实施方式中，可以在约1.5至约12的范围内调节介电层100的介电常数。当介电常数超过约12时，驱动频率可能被过度降低，使得可能无法实现所需高频带下的天线驱动。
上电极层130可以设置在介电层100的第一区域I上，并且可以包括辐射电极132和接地垫136。上电极层130还可以包括从辐射电极132分支并伸出的传输线134。例如，传输线134可以从辐射电极132的中心部分朝向接地垫136延伸。
接地垫136可以围绕传输线134的端部设置。例如，接地垫136可以包括凹部，并且传输线134的端部可以插入到该凹部中。在一个实施方式中，传输线134的端部可以在凹部中设置为与接地垫136邻接，同时与接地垫136间隔开。
接地垫136可以设置在传输线134周围，使得可以有效地过滤或减少在通过传输线134发送和接收辐射信号时产生的噪声。
下电极层110可以设置在介电层100的第二区域II上。在示例性实施方式中，下电极层110可以用作天线装置的下接地层。
如图1所示，在平面图中，下电极层110可以具有比上电极层(例如，辐射电极132)更大的面积。在一些实施方式中，下电极层110在第一方向和第二方向上的长度可以大于上电极层130的长度。
弯曲连接部120可以设置在介电层100的第三区域III上。在示例性实施方式中，弯曲连接部120可以将下电极层110和上电极层130彼此电连接。此外，弯曲连接部120可以设置为与下电极层110和上电极层130一体地连接的基本单一的构件。
在一些实施方式中，弯曲连接部120可以与下电极层110和上电极层130的接地垫136一体地连接。
上电极层130、下电极层110和弯曲连接部120可以包括彼此相同的导电材料或不同的导电材料。在一些实施方式中，上电极层130、下电极层110和弯曲连接部120可以包括相同的金属材料。在这种情况下，上电极层130、下电极层110和弯曲连接部120可以通过基本单一的图案形成工艺同时形成。
例如，上电极层130、下电极层110和弯曲连接部120可以包括银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、锡(Sn)、钼(Mo)或它们的合金。它们可以单独使用或组合使用。例如，银(Ag)或银合金(例如，银-钯-铜(APC)合金)可用于实现低电阻。
在一些实施方式中，上电极层130和下电极层110可以包括彼此不同的导电材料。例如，上电极层130可以包括上述金属或合金，并且下电极层110可以包括透明导电氧化物，例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
参照图2至图4，图1所示的天线装置可以通过介电层100的第三区域III弯曲和折叠。因此，如图2和图4所示，上电极层130和下电极层110可以在第三方向上重叠。
可以将介电层100折叠为使得可以将介电层100划分为上介电层102和下介电层104。另外，可以将介电层100的第三区域III转换为弯曲介电部106。例如，介电层100可以通过弯曲介电部106基本上完全折叠，从而使上介电层102和下介电层104可以彼此接触。
因此，上电极层130可以设置在上介电层102的顶表面上，并且下电极层110可以设置在下介电层104的底表面上。如图3所示，弯曲连接部120可以沿着弯曲介电部106的横向表面折叠在一起。弯曲连接部120可以在弯曲介电部106的横向表面上与接地垫136和下电极层110一体地连接。
如图2中的虚线所示，在平面图中，下电极层110可以完全覆盖上电极层130或辐射电极132。因此，可以提高通过介电层100形成电感的效率，并且可以通过与接地垫136连接来提高接地效率。
如上所述，上电极层130的接地垫136和下电极层110可以通过弯曲连接部120彼此连接。因此，可以通过下电极层110将从接地垫136产生的噪声或信号干扰接地并去除。因此，可以在不改变诸如辐射电极132的谐振频率的辐射特性的情况下实现可靠的信号发送和接收。
另外，根据示例性实施方式，可以通过使与接地垫136和下电极层110一体形成的弯曲连接部120进行弯曲来容易地实现上电极层和下电极层的互连。
在比较例中，为了连接天线的上电极和下电极，可以在介电层中形成触头或者可以使用印刷电路板(FPCB)。然而，当使用触头时，考虑到蚀刻工艺，介电层的厚度增加，并且介电层内的电感会受到干扰。此外，当使用FPCB时，制造成本增加，并且还可能增加由粘合构件引起的噪声。
然而，根据上述示例性实施方式，在最初将弯曲连接部120与接地垫136和下电极层110形成在同一平面上之后，可以通过使介电层100弯曲来限定上电极层130和下电极层110。因此，可以容易地实现上电极层130和下电极层110的互连，而无需诸如触头和FPCB的附加导电构件。
图5是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。图6是示出根据一些示例性实施方式的处于弯曲状态的天线装置的侧视图。这里省略与参照图1至图4的描述基本相同或相似的元件和/或结构的详细说明。
参照图5和图6，弯曲连接部122可以设置在介电层100的第三区域III或弯曲介电部106上。在一些实施方式中，弯曲连接部122可以包括多条弯曲线。
例如，弯曲连接部122可以包括第一弯曲线122a和第二弯曲线122b。第一弯曲线122a和第二弯曲线122b可以从接地垫136分支并且可以一体地连接至下电极层110。
弯曲连接部122可以被划分为多条弯曲线，从而可以分散在弯曲操作期间产生的应力。因此，可以在弯曲操作期间防止由于弯曲连接部122的裂缝或断裂而引起的电连接失效。
图7是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
参照图7，上电极层可以包括多个辐射电极，并且多个接地垫可以各自经由每个弯曲连接部被电连接至下电极层110。
在一些实施方式中，上电极层可以包括第一辐射电极132a、第二辐射电极132b和第三辐射电极132c。第一至第三辐射电极132a、132b和132c可以分别经由第一至第三传输线134a、134b和134c连接至第一至第三接地垫136a、136b和136c。
第一至第三弯曲连接部120a、120b和120c可以分别从第一至第三接地垫136a、136b和136c伸出，并且可以一体地连接至下电极层110。
弯曲连接部120a、120b和120c可以通过介电层100的第三区域III一起弯曲，使得下电极层110可以面对辐射电极132a、132b和132c，其中介电层100插在它们之间。
下电极层110可具有足够的面积，以在弯曲之后在平面图中对第一至第三辐射电极132a、132b和132c全部进行覆盖。
多个接地垫136a、136b和136c可以通过下电极层110连接，使得可以减小接地电阻和吸收噪声。在一些实施方式中，第一至第三辐射电极132a、132b和132c可以具有不同的相位。在这种情况下，可以通过一个下电极层110来实现相控阵天线，从而可以提高信号的发送和接收效率。
图8是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
参照图8，天线装置的上电极层230可以包括网状结构。在示例性实施方式中，辐射电极232可以包括网状结构，因此可以提高天线装置的透光度。
可以在辐射电极232周围的介电层上设置虚设网状层240。虚设网状层240和辐射电极232可以包括具有基本相同形状的网状结构。通过虚设网状层240可以使辐射电极232周围的电极布置变得均匀，以防止网状结构或其中包括的电极线被应用该天线装置的显示装置的使用者看到。
例如，可以在介电层100上形成网状金属层，并且可以沿着预定区域切割该网状金属层，以将虚设网状层240与辐射电极232电气和物理地分离。
在一些实施方式中，上电极层230的传输线234和接地垫236、弯曲连接部220和/或下电极层210也可以包括网状结构。另外，虚设网状层240可以遍及介电层100的第一区域(I)，第二区域(II)和第三区域(III)形成，从而被设置为围绕弯曲连接部220和下电极层210。
图9是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性侧视图。
参照图9，如上所述，介电层100可以通过弯曲介电部106弯曲，从而可以限定上介电层102和下介电层104。
下介电层104在第二方向上的长度可以比上介电层102更大，使得设置在下介电层104的底表面上的下电极层110可以充分覆盖上电极层130。因此，可以由上介电层102未覆盖的部分产生台阶部。
在示例性实施方式中，可以在由台阶部暴露的下介电层104的顶表面上设置功能结构150，从而可以去除台阶部并且可以提高空间效率。
例如，功能结构150可以包括显示装置中包括的诸如触摸传感器、IOT传感器等的传感器结构，或诸如偏振片、延迟器等的光学膜。
图10是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性俯视平面图。例如，图10示出了包括显示装置的窗口的外形。
参照图10，显示装置300可以包括显示区域310和外周区域320。外周区域320可以设置在显示区域310的两个横向部分和/或两个端部部分上。
在一些实施方式中，可以将上述天线装置以贴片或薄膜形状插入到显示装置300的外周区域320中。在一些实施方式中，天线装置的辐射电极和下电极层可以与显示区域310重叠。如上所述，下电极层可以经由弯曲连接部进行弯曲并且与辐射电极一起设置在显示区域310中。例如，如图8所示，可以通过利用网状结构防止辐射电极被使用者识别。
外周区域320例如可以对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。可以在外周区域320中设置用于控制天线装置的驱动特性和辐射特性并提供馈送信号的集成电路(IC)芯片。

Claims (18)

1.一种天线装置，其包括：
介电层；
设置在所述介电层上的上电极层，所述上电极层包括辐射电极；
设置在所述介电层上的下电极层；以及
弯曲连接部，其在所述介电层上与所述上电极层和所述下电极层一体地连接。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述介电层包括弯曲介电部，并且所述介电层通过所述弯曲介电部进行弯曲，从而限定上介电层和下介电层。
3.根据权利要求2所述的天线装置，其中，所述上电极层设置在所述上介电层的顶表面上，所述下电极层设置在所述下介电层的底表面上。
4.根据权利要求2所述的天线装置，其中，所述弯曲连接部设置在所述弯曲介电部的横向表面上。
5.根据权利要求1所述的天线装置，其中，由所述上电极层和所述下电极层形成台阶部。
6.根据权利要求5所述的天线装置，其还包括设置在所述台阶部上的传感器结构或光学膜。
7.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述上电极层还包括接地垫。
8.根据权利要求7所述的天线装置，其中，所述弯曲连接部与所述接地垫和所述下电极层一体地连接。
9.根据权利要求7所述的天线装置，其中，所述弯曲连接部包括从所述接地垫分支的多条弯曲线。
10.根据权利要求7所述的天线装置，其中，所述上电极层还包括传输线，其从所述辐射电极伸出以与所述接地垫邻接。
11.根据权利要求7所述的天线装置，其中，所述上电极层包括多个所述辐射电极以及各自连接至每个所述辐射电极的多个所述接地垫，
其中所述下电极层通过多个所述弯曲连接部与多个所述接地垫一体地连接。
12.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述上电极层、所述弯曲连接部和所述下电极层包括相同的导电材料。
13.根据权利要求12所述的天线装置，其中，所述上电极层、所述弯曲连接部和所述下电极层包括从银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、锡(Sn)、钼(Mo)及它们的合金组成的组合中选择的至少一种。
14.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述上电极层和所述下电极层包括彼此不同的导电材料。
15.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述辐射电极包括网状结构。
16.根据权利要求14所述的天线装置，其中，所述下电极层包括网状结构。
17.根据权利要求15所述的天线装置，其还包括设置在所述辐射电极周围的虚设网状层。
18.一种显示装置，其包括根据权利要求1至17中任一项所述的天线装置。
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