CN111801845A - 集成有天线的图像显示装置和用于图像显示装置的天线 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式的图像显示装置包括印刷电路板、安装在印刷电路板上的天线、设置在印刷电路板上的显示面板以及设置在显示面板上并电连接至天线的传输线。通过在显示面板上设置传输线，可以缩短信号路径并减少噪声。

Description

集成有天线的图像显示装置和用于图像显示装置的天线
技术领域
本发明涉及一种集成有天线的图像显示装置和一种用于图像显示装置的天线。
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，随着通信功能都被包含在一个显示装置中，能够感测不同频率的多个天线与显示装置结合。
多个天线可以通过诸如传输线的天线导线彼此连接。然而，随着各种驱动电路芯片、存储装置、传感器芯片等被集成在显示装置中，减小了可以设置天线电线的空间或面积。因此，天线布线可能走旁路或者可能增加天线布线的长度，从而使信号电阻增加。
另外，在显示装置中包括诸如电阻器、电容器和调相器的各种电路结构，并且天线信号可能受到从这些电路结构产生的噪声的干涉或干扰。
例如，韩国专利公开第2016-0059291号公开了一种集成到显示面板中的天线，但是没有提供上述问题的解决方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种集成有天线的图像显示装置，其具有提高的信号效率和可靠性。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于具有提高的信号效率和可靠性的图像显示装置的天线。
(1)一种图像显示装置，其包括：印刷电路板；安装在印刷电路板上的天线；设置在印刷电路板上的显示面板；以及设置在显示面板上并电连接至天线的传输线。
(2)根据上述(1)所述的图像显示装置，其还包括安装在印刷电路板上的电子装置。
(3)根据上述(2)所述的图像显示装置，其中电子装置包括显示器驱动集成电路(IC)芯片和存储装置。
(4)根据上述(2)所述的图像显示装置，其中电子装置和天线被安装在印刷电路板的同一表面上。
(5)根据上述(1)所述的图像显示装置，其还包括将传输线和天线彼此电连接的连接结构。
(6)根据上述(5)所述的图像显示装置，其中连接结构包括柔性印刷电路板(FPCB)。
(7)根据上述(5)所述的图像显示装置，其中连接结构连接至传输线的端部，并且穿过图像显示装置的外周区域朝向印刷电路板延伸从而连接至天线。
(8)根据上述(5)所述的图像显示装置，其中多个天线经由连接结构和传输线彼此电连接。
(9)根据上述(1)所述的图像显示装置，其中传输线包括网状结构。
(10)根据上述(9)所述的图像显示装置，其还包括设置在传输线周围的虚设图案，该虚设图案包括与传输线相同的网状结构。
(11)根据上述(1)所述的图像显示装置，其还包括设置在显示面板上的介电层，其中传输线设置在介电层的顶表面上。
(12)根据上述(11)所述的图像显示装置，其中传输线包括：一对接地线；以及插在接地线之间的信号线。
(13)根据上述(11)所述的图像显示装置，其还包括设置在介电层的底表面上的接地层。
(14)根据上述(13)所述的图像显示装置，其中，显示面板包括薄膜晶体管阵列基板、显示层以及电极，并且显示面板的电极用作接地层。
(15)根据上述(1)所述的图像显示装置，其还包括：设置在传输线上的上封装层；以及设置在上封装层上的窗口基板。
(16)一种用于图像显示装置的天线，其包括：介电层；设置在介电层上的传输线；辐射图案，其设置在介电层下方并与介电层通过插在它们之间的显示面板间隔开；以及将辐射图案和传输线彼此电连接的连接结构
根据本发明的实施方式，传输线和天线可以设置为在不同的层或不同的高度处通过插在它们之间的显示面板彼此间隔开。因此，可以在不受显示器驱动集成电路(IC)芯片、存储装置等的空间限制的情况下在图像显示装置的印刷电路板(PCB)上设置传输线。因此，可以减少通过传输线的信号损失，并且可以消除或减少由来自印刷电路板上的电路装置的噪声引起的干涉和干扰。
在一些实施方式中，天线和传输线可以通过穿过图像显示装置的边框区域的连接结构彼此电连接，并且可以使通过传输线和连接结构的信号路径变短。
在一些实施方式中，传输线可以包括网状结构，并且可以具有提高的透光度和透明度，因此可以增强由显示面板实现的图像质量。
附图说明
图1和图2是示出根据示例性实施方式的图像显示装置的示意性剖视图。
图3是示出根据一些示例性实施方式的围绕传输线的虚设图案的示意性俯视平面图。
图4和图5是示出根据示例性实施方式的图像显示装置的示意性俯视平面图。
图6是示出根据比较例的图像显示装置的示意性俯视平面图。
图7和图8是示出根据示例性实施方式的传输线的构造的示意性剖视图。
具体实施方式
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种图像显示装置，其包括通过插在它们之间的显示面板彼此间隔开的传输线和天线。例如，提供了一种包括嵌入其中的用于3G-5G移动通信的天线的显示装置。
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和图2是示出根据示例性实施方式的图像显示装置的示意性剖视图。
参照图1和图2，图像显示装置可以包括印刷电路板100和显示面板140，并且可以包括安装在印刷电路板(PCB)100上的天线110a和110b以及设置在显示面板140上的传输线170。
印刷电路板100可以具有形成内部电路的金属层和绝缘层可以被重复堆叠的结构。可以在印刷电路板100上形成将内部电路和电子装置相连接的连接垫，例如焊料。例如，印刷电路板100可以用作图像显示装置的主板。
电子装置以及天线110a和110b例如可以通过连接垫被安装在印刷电路板100上。如图1所示，电子装置以及天线110a和110b可以设置在印刷电路板100的顶表面上。如图2所示，电子装置以及天线110a和110b还可以设置在印刷电路板100的底表面上。
在一个实施方式中，电子装置以及天线110a和110b可以分布在印刷电路板100的顶表面和底表面上。
多个天线可以被安装在印刷电路板100上。多个天线可以具有不同的谐振频率。
例如，第一天线110a和第二天线110b可以被单独地安装在印刷电路板100上，并且可以安装三个以上的天线。
天线110a和110b各自都可以包括辐射图案，并且还可以包括用于与传输线170和/或印刷电路板100的内部电路连接的衬垫电极。辐射图案和衬垫电极可以包括金属或合金。
天线110a和110b可通过天线贴片或天线芯片的形式安装在印刷电路板100上。
电子装置例如可以包括显示器驱动集成电路(IC)芯片120、存储装置130等。存储装置130例如可以包括RAM装置或闪存装置。
电子装置还可以包括用于驱动被包含在图像显示装置中的各种传感器装置的IC芯片。例如，电子装置可以包括触摸传感器或触摸屏幕面板的驱动IC芯片。
电子装置可以包括图像显示装置的各种电路结构，例如电阻器、电容器、调相器等。
显示面板140可以设置在印刷电路板100上。在示例性实施方式中，印刷电路板100和显示面板140可以分开预定距离。
例如，印刷电路板100和显示面板140可以通过图像显示装置的壳体固定，从而可以在印刷电路板100和显示面板140之间形成隔离空间。
在一个实施方式中，可以在该隔离空间中设置诸如粘合层、分隔件等的隔离结构。
图像显示装置的处于显示面板140下方的部分可以对应于图像显示装置的后部，并且设置有上述天线110a和110b以及电子装置的印刷电路板100可被设置在显示面板140下方。显示面板140上方的部分可以对应于图像显示装置实施成像的前部。
显示面板140例如可以包括薄膜晶体管(TFT)阵列基板。例如，TFT阵列基板可以包括诸如玻璃基板或树脂基板的基底基板、设置在该基底基板上的薄膜晶体管、扫描线和数据线等。在图1和图2中，附图标记“140”可以互换使用共同指代显示面板和TFT阵列基板。
显示面板140可以包括设置在TFT阵列基板上的像素限定层145和显示层150。例如，包括在薄膜晶体管中的像素电极可以通过像素限定层145部分地露出以限定每个像素，并且显示层150可以形成在像素电极的露出表面上。
像素限定层145可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。显示层150例如可以包括有机发光层或液晶层。当显示层150包括有机发光层时，图像显示装置可以被设置为有机发光二极管(OLED)显示装置。在这种情况下，显示层150还可以包括空穴传输层、电子传输层等。
当显示层150包括液晶层时，图像显示装置可以被设置为液晶显示(LCD)装置。在这种情况下，可以在显示面板140和印刷电路板100之间进一步设置背光、偏振片等。
可以在显示层150上设置反射电极155。例如，反射电极155可以用作在多个显示层150或像素上延伸的共用电极。
介电层160可以形成在反射电极155和像素限定层145上。介电层160可以用作保护显示面板140的下封装层。
传输线170可以设置在介电层160上。传输线170可以电连接至天线110a和110b，并且可以用作天线驱动IC芯片与天线110a和110b之间的馈送和信号发送/接收路径。
在示例性实施方式中，传输线170可以包括网状结构。例如，可以通过多条相交的电极线的形式将辐射图案中使用的金属或合金形成图案以形成传输线170。因此，可以提高针对显示面板140的上侧的透光度，并且也可以提高图像质量。
在示例性实施方式中，分别位于显示面板140的上侧和下侧的传输线170与天线110a和110b可以通过连接结构180a和180b彼此电连接。
在一些实施方式中，传输线170和第一天线110a可以通过第一连接结构180a彼此连接，并且传输线170和第二天线110b可以通过第二连接结构180b彼此连接。因此，设置在显示面板140下方的第一天线110a和第二天线110b可以经由传输线170彼此电连接或分组。
连接结构180a、180b可以包括金属导线或柔性电路板(FPCB)。
如图1所示，当天线110a和110b安装在印刷电路板100的顶表面上时，连接结构180a和180b的一个端部可以延伸跨过显示面板140以连接至传输线170的一个端部。连接结构180a和180b的相对的端部可以在显示面板140和印刷电路板100之间弯曲以连接至天线110a和110b。例如，连接结构180a和180b的相对的端部可以电连接至天线110a和110b中包括的衬垫电极。
如图2所示，当天线110a和110b安装在印刷电路板100的底表面上时，连接结构180a和180b可以从传输线170的一个端部延伸至印刷电路板100的底表面以连接至天线110a和110b。
可以在传输线170上形成上封装层190。上封装层190可以包括诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料、诸如丙烯酸树脂或酰亚胺树脂的有机绝缘材料，或有机-无机复合膜。
可以在上封装层190上设置窗口基板195。窗口基板195可以向图像显示装置的用户提供观看表面。
在一些实施方式中，图像显示装置还可包括诸如触摸传感器或触摸屏幕面板的传感器结构，或诸如偏振片或延迟膜的光学结构。
传感器结构或光学结构可以设置在窗口基板195和传输线170之间。替代地，传感器结构或光学结构可以设置在传输线170和显示面板140之间。
在一个实施方式中，传感器结构或光学结构可以插在窗口基板195和传输线170之间，从而可以缩短通过传输线170的信号路径并且可以增强信号灵敏度。
如上所述，根据示例性实施方式，天线110a和110b以及传输线170可以被设置为在不同的高度处通过插在它们之间的显示面板140彼此间隔开。因此，可以在不受诸如显示器驱动集成电路(IC)芯片120和存储装置130的电子装置的空间限制的情况下设置传输线170。因此，可以缩短信号路径以防止通过传输线170的电阻增大和信号损失。
图3是示出根据一些示例性实施方式的围绕传输线的虚设图案的示意性俯视平面图。
参照图3，如参照图1和图2所述，传输线170可以设置在介电层160上，并且传输线170可以包括网状结构。
在示例性实施方式中，可以在介电层160上的传输线170周围包括虚设图案172。虚设图案172可以与传输线170隔开预定距离，并且可以与传输线170电气地和物理地分离。
虚设图案172可以包括与传输线170基本相同或相似的网状结构。
例如，虚设图案172可以由与传输线170相同的材料形成，并且可以包括具有与传输线170相同的电极线的线宽度和开孔率的网状结构。因此，可以减小由传输线170引起的光学偏差，从而可以防止图像显示装置的用户看到传输线170。
图4和图5是示出根据示例性实施方式的图像显示装置的示意性俯视平面图。例如，图4是示出图像显示装置的前部的俯视平面图，图5是示出除后盖之外的图像显示装置的后部的俯视平面图。
参照图4和图5，图像显示装置可以在其前部上包括显示区域50和外周区域60。从图1或图2所示的显示面板140生成的图像可以通过显示区域50向用户显示。传输线170可以设置在显示面板140上，并且可以包括基本透明的网状结构，从而可以防止图像质量下降。
外周区域60可以位于显示区域50的两个端部部分和两个横向部分处。外周区域60可以包括位于图像显示装置的壳体70和印刷电路板100之间的边框区域65。
天线110a、110b和110c可以被安装在印刷电路板100上，并且电子装置120和130也可以被安装在印刷电路板100上。另外，电池80可以结合在印刷电路板100上。
如参照图1和图2所述，诸如柔性电路板(FPCB)的连接结构180a、180b和180c可以各自连接至显示面板140上的传输线170，并且可以穿过边框区域65朝向印刷电路板100延伸从而连接至天线110a、110b和110c。因此，天线110a、110b和110c可以通过传输线170彼此电连接，并且例如可以通过天线驱动IC芯片一起被控制和馈送。
此外，连接结构180a、180b和180c可以穿过边框区域65连接至天线110a、110b和110c，使得显示区域50中的图像实现不会被连接结构180a、180b和180c中断。
图6是示出根据比较例的图像显示装置的示意性俯视平面图。
参照图6，在比较例中，第一至第三天线110a、110b和110c与电子装置120和130一起安装在印刷电路板100上，并且传输线90也与天线110a、110b和110c一起安装在印刷电路板100上。
用于将第一天线110a和第二天线110b彼此连接的传输线90设置为走显示器驱动集成电路(IC)芯片120的旁路，并且用于将第二天线110b和第三天线110c彼此连接的传输线90设置为走存储装置130的旁路。
因此，传输线90的长度增加，并且由于电阻增加信号损失水平可能变大。此外，天线信号可能会受到嵌入或连接至印刷电路板100的电阻器、电容器、调相器等引起的RLC噪声的干涉或干扰。
然而，根据参照图1至图5描述的示例性实施方式，传输线170可以与天线110a、110b和110c通过插入它们之间的显示面板140间隔开，并且天线110a、110b和110c与传输线170可以通过穿过边框区域65的连接结构180a、180b和180c彼此连接。
因此，可以实现具有短的信号路径并且基本上不具有由安装在印刷电路板100上的各种电子装置和电路装置引起的噪声的天线驱动。
图7和图8是示出根据示例性实施方式的传输线的构造的示意性剖视图。
参照图7，如上所述，传输线170可以设置在形成在显示面板140上的介电层160上。
介电层160可以包括具有预定介电常数的绝缘材料。介电层160例如可以包括诸如玻璃、氧化硅、氮化硅或金属氧化物的无机绝缘材料，或者诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、酰亚胺基树脂、苯乙烯基树脂、聚酯基树脂、聚氨酯基树脂等有机绝缘材料。
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160的介电常数。如果介电常数超过约12，则驱动频率可能被过度降低，并且可能无法实现所需的高频段的天线驱动。
传输线170可以包括信号线171以及接地线173a和173b。在一些实施方式中，信号线171可以设置在一对接地线173a和173b之间。
在这种情况下，信号线171可以通过连接结构180a、180b和180c电连接至天线110a、110b和110c。接地线173a和173b可以连接至包括在连接结构180a、180b和180c中的接地布线或接地图案。
参照图8，传输线170可以设置在介电层160的顶表面上，并且接地层165可以形成在传输线170的底表面上。
在一些实施方式中，显示面板140中包括的导电构件可以用作接地层165。该导电构件例如可以包括被包含在显示面板140中的薄膜晶体管(TFT)的栅电极、诸如扫描线或数据线的各种布线或诸如像素电极、共用电极等各种电极。
在一种实施方式中，包括在显示面板140中的反射电极155可以用作接地层165。

Claims (16)

1.一种图像显示装置，其包括：
印刷电路板；
安装在所述印刷电路板上的天线；
设置在所述印刷电路板上的显示面板；以及
设置在所述显示面板上并电连接至所述天线的传输线。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其还包括安装在所述印刷电路板上的电子装置。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中，所述电子装置包括显示器驱动集成电路(IC)芯片和存储装置。
4.根据权利要求2所述的图像显示装置，其中，所述电子装置和所述天线被安装在所述印刷电路板的同一表面上。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其还包括将所述传输线和所述天线彼此电连接的连接结构。
6.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中，所述连接结构包括柔性印刷电路板(FPCB)。
7.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中，所述连接结构连接至所述传输线的端部，并且穿过所述图像显示装置的外周区域朝向所述印刷电路板延伸从而连接至所述天线。
8.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中，多个所述天线经由所述连接结构和所述传输线彼此电连接。
9.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述传输线包括网状结构。
10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其还包括设置在所述传输线周围的虚设图案，所述虚设图案包括与所述传输线相同的网状结构。
11.根据权利要求1所述的图像显示装置，其还包括设置在所述显示面板上的介电层，其中所述传输线设置在所述介电层的顶表面上。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其中，所述传输线包括：
一对接地线；以及
插在所述接地线之间的信号线。
13.根据权利要求11所述的图像显示装置，其还包括设置在所述介电层的底表面上的接地层。
14.根据权利要求13所述的图像显示装置，其中，所述显示面板包括薄膜晶体管阵列基板、显示层以及电极，并且所述显示面板的所述电极用作所述接地层。
15.根据权利要求1所述的图像显示装置，其还包括：
设置在所述传输线上的上封装层；以及
设置在所述上封装层上的窗口基板。
16.一种用于图像显示装置的天线，其包括：
介电层；
设置在所述介电层上的传输线；
辐射图案，其设置在所述介电层下方并与所述介电层通过插在它们之间的显示面板间隔开；以及
将所述辐射图案和所述传输线彼此电连接的连接结构。
CN201980016950.4A 2018-03-06 2019-03-06 集成有天线的图像显示装置和用于图像显示装置的天线 Active CN111801845B (zh)

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