CN111801847B - 天线元件及包含其的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式的天线元件包含：介电层；第一电极层，其配置于上述介电层的上表面且包含辐射图案；第二电极层，其配置于上述介电层的下表面；以及柔性电路板，其通过上述介电层的侧面将上述第一电极层和上述第二电极层彼此连接。通过上述柔性电路板，能够提高接地以及噪声去除效率。

Description

天线元件及包含其的显示装置

技术领域

本发明涉及一种天线元件及包含其的显示装置。更具体而言，本发明涉及包含电极和介电层的天线元件及包含该天线元件的显示装置。

背景技术

随着信息技术的发展，在例如智能手机的构成中，将Wi-Fi、蓝牙等之类的无线通讯技术与显示装置结合。在该情况下，可以将天线与显示装置结合来提供通讯功能。

由于移动通讯技术的快速发展，显示装置中需要能够实现相当于3G至5G的超高频通讯的天线。

此外，由于安装有天线的显示装置变得更轻薄，用于天线的空间也会下降。因此，天线会在有限的空间内与显示装置的各种导电性结构、电路结构以及感应结构相邻，由此天线驱动可能会因外部噪声而受到干扰或妨碍。

例如，采用附加的互连结构来连接包含在天线中的电极和焊盘。在形成互连结构的情况下，天线的厚度会增加，且可能与显示装置中的其他像素结构或感应结构产生相互干扰和噪声。

例如，韩国公开专利第2003-0095557号公开了一种安装在便携式终端中的天线结构，但没有提供解决以上提及的问题的方案。

发明内容

技术课题

本发明的一课题在于，提供一种信令效率提高了的天线元件。

本发明的一课题在于，提供包含信令效率提高了的天线元件的显示装置。

解决课题方法

(1)一种天线元件，其包含：介电层；第一电极层，其配置于上述介电层的上表面，上述第一电极层包含辐射图案；第二电极层，其配置于上述介电层的下表面；以及柔性电路板，其沿着上述介电层的侧部将上述第一电极层和上述第二电极层彼此连接。

(2)如以上(1)所述的天线元件，其中，上述第一电极层包含接地焊盘，上述柔性电路板与上述接地焊盘彼此连接。

(3)如以上(2)所述的天线元件，其中，上述第二电极层包含接地层。

(4)如以上(2)所述的天线元件，其中，上述柔性电路板包含：芯层；上部配线，其配置于上述芯层的上表面，上述上部配线包含信号配线和上部接地配线；下部配线，其配置于上述芯层的下表面；以及接地触点，其穿透芯层以电连接上述上部接地配线和上述下部配线。

(5)如以上(4)所述的天线元件，其中，上述第一电极层的接地焊盘通过上述柔性电路板的上述上部接地配线、上述接地触点和上述下部配线与上述第二电极层电连接。

(6)如以上(5)所述的天线元件，其中，上述柔性电路板的下部配线用作下部接地配线。

(7)如以上(4)所述的天线元件，其中，上述第一电极层进一步包含信号焊盘，且上述信号焊盘与上述柔性电路板中的上部配线的上述信号配线电连接。

(8)如以上(7)所述的天线元件，其中，上述信号焊盘置于一对上述接地焊盘之间。

(9)如以上(1)所述的天线元件，其中，上述柔性电路板包含与上述第一电极层电连接的第一柔性电路板以及与上述第二电极层电连接的第二柔性电路板。

(10)如以上(9)所述的天线元件，其进一步包含将上述第一柔性电路板和上述第二柔性电路板彼此电连接的导电性连接结构。

(11)如以上(1)所述的天线元件，其进一步包含将上述柔性电路板和上述第一电极层彼此连接的第一导电性中间层以及将上述柔性电路板和上述第二电极层彼此连接的第二导电性中间层。

(12)如以上(1)所述的天线元件，其中，上述第一电极层包含网格结构。

(13)如以上(12)所述的天线元件，其进一步包含在上述辐射图案周围布置的虚设网格层。

(14)一种显示装置，其包含以上(1)至(13)中任一项所述的天线元件。

(15)如以上(14)所述的显示装置，其中，上述显示装置包含显示区域和周边区域，上述第一电极层的至少一部分辐射图案配置于上述显示区域中，且上述柔性电路板通过上述周边区域将上述第一电极层和上述第二电极层彼此连接。

发明效果

根据本发明的例示性实施方式，可以通过柔性电路板将天线元件的上部电极和下部电极彼此连接。例如，可以将包含在上部电极中的接地焊盘与用作接地层的下部电极彼此连接，从而可以没有外部噪声妨碍地提高接地可靠性。此外，通过柔性电路板可以对上部电极和下部电极有效实施馈电。

上述柔性电路板可以在不穿透天线元件的情况下沿着天线元件的侧部连接上部电极和下部电极。因此，能够在不增加天线元件的厚度的情况下抑制与显示装置的有源或无源电路结构的相互干扰、妨碍。

附图说明

图1是示出根据例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

图2是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

图3是示出根据例示性实施方式的柔性电路板构造的示意性截面图。

图4是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

图5是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

图6是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

图7是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

图8是示出根据例示性实施方式的显示装置的示意性俯视图。

具体实施方式

根据本发明的例示性实施方式，提供一种天线元件，其包含第一电极层和第二电极层以及置于它们之间的介电层，并且包含将上述第一电极层和上述第二电极层彼此连接的柔性电路板(例如，柔性印刷电路板(FPCB))。

上述天线元件可以为例如以透明膜的形式制造的微带贴片天线。上述天线元件可以在用于例如3G至5G移动通信的通信设备中应用。

根据本发明的例示性实施方式，还提供一种包含上述天线元件的显示装置。

以下，参照附图来详细描述本发明。但是，对于本领域的技术人员显而易见的是，这种参照附图描述的实施方式是为了进一步理解本发明的精神而提供的，而非限定具体实施方式和随附的权利要求书中所公开的所要保护的主旨。

图1是示出根据例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

参照图1，上述天线元件可以包含介电层100、第一电极层110、第二电极层90以及将上述第一电极层110和第二电极层90彼此电连接的柔性电路板150。

上述介电层100可以包含例如透明树脂材料。例如，上述介电层100可以包含热塑性树脂，该热塑性树脂可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂；二乙酰纤维素和三乙酰纤维素之类的纤维素系树脂；聚碳酸酯系树脂；聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯之类的丙烯酸树脂；聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物之类的苯乙烯系树脂；聚乙烯、聚丙烯、具有降冰片烯结构的环烯烃或聚烯烃、以及乙烯-丙烯共聚物之类的聚烯烃系树脂；氯乙烯系树脂；尼龙和芳香族聚酰胺之类的酰胺系树脂；酰亚胺系树脂；聚醚砜系树脂；砜系树脂；聚醚醚酮系树脂；聚苯硫醚系树脂；乙烯醇系树脂；偏二氯乙烯系树脂；乙烯缩丁醛系树脂；烯丙基化物系树脂；聚甲醛系树脂；环氧系树脂等。它们可以单独使用或两种以上组合使用。

此外，由(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系或有机硅系树脂等热固性树脂或UV固化性树脂形成的透明膜可以用作介电层100。一些实施方式中，上述介电层100可以包含光学透明粘接剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等之类的粘接膜。

一些实施方式中，上述介电层100可以包含玻璃、硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物等之类的无机绝缘材料。

一实施方式中，上述介电层100实质上可以作为单层来提供。一实施方式中，上述介电层100可以具有包含至少两层的多层结构。

上述介电层100在上述第一电极层110和第二电极层90之间可以形成电容(capacitance)或电感(inductance)，从而能够调节可驱动或运行天线元件的频带。一些实施方式中，上述介电层100的介电常数可以在约1.5至约12的范围进行调节。在介电常数大于12的情况下，驱动频率会大幅下降而可能无法实现以期望的高频带驱动的天线。

上述第一电极层110可以配置于上述介电层100的上表面。上述第一电极层110可以包含上述天线元件的辐射图案。在例示性实施方式中，上述第一电极层110可以进一步包含焊盘电极和传输线，且上述焊盘电极和辐射图案可以通过上述传输线彼此电连接。上述焊盘电极可以包括信号焊盘和接地焊盘。

上述第一电极层110的构成以及结构将参照图5至7来更加详细地描述。

上述第二电极层90可以配置于上述介电层100的下表面。在例示性实施方式中，上述第二电极层90可以用作上述天线元件的接地层。

一实施方式中，包含上述天线元件的显示装置的导电性构件可以用作第二电极层90(例如，接地层)。上述导电性构件可以包括例如包含在显示面板中的薄膜晶体管(TFT)的栅电极、扫描线或数据线之类的各种配线、或者像素电极或共用电极之类的各种电极。

例如，上述第一电极层110和第二电极层90可以包含银(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，为了实现低电阻，可以使用银(Ag)或银合金(例如，银-钯-铜(APC)合金)。

一些实施方式中，上述第一电极层110和第二电极层90可以包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、锌氧化物(ZnOx)等之类的透明金属氧化物。

在例示性实施方式中，上述第一电极层110和第二电极层90可以通过柔性电路板150来彼此电连接。如图1所示，上述柔性电路板150的一端部可以在介电层100的上表面与上述第一电极层110电连接，且上述柔性电路板150的另一端部可以在介电层100的下表面与上述第二电极层90电连接。

一些实施方式中，上述柔性电路板150可以沿着天线元件或介电层100的侧部延申而将分别形成在介电层100的上部和介电层100的下部的第一电极层110和第二电极层90彼此连接。

一些实施方式中，上述柔性电路板150可以通过第一导电性中间层130而与第一电极层110连接，且可以通过第二导电性中间层70而与第二电极层90连接。

例如，可以形成分别覆盖上述第一电极层110和第二电极层90的上部绝缘层120和下部绝缘层80，且可以形成能够使第一电极层110和第二电极层90部分露出的开口。上述开口可以被导电性材料填充，从而形成上述第一导电性中间层130和第二导电性中间层70。

上述上部绝缘层120和下部绝缘层80可以包含例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺、环氧树脂、聚酯、环系聚合物(例如，环烯烃聚合物等)之类的有机材料或者硅氧化物、硅氮化物之类的无机绝缘材料等。

上述第一导电性中间层130和第二导电性中间层70可以包含例如各向异性导电膜(ACF)、导电膏等，或者可以通过在开口中沉积金属来形成。

在例示性实施方式中，上述柔性电路板150的一端部可以与包含在上述第一电极层110中的接地焊盘电连接，由此上述接地焊盘可以与上述第二电极层90电连接。如上所述，上述第二电极层90可以用作接地层，上述天线元件的上部接地和下部接地可以通过上述柔性电路板150而彼此连接。

驱动集成电路(IC)芯片160可以配置于柔性电路板150上。例如，驱动IC芯片160可以通过包含在柔性电路板150中的电路或配线而分别与包含在第一电极层110中的信号焊盘和接地焊盘电连接从而实施馈电。

例如，如图1所示，上述驱动IC芯片160可以配置于与上述第一电极层110连接的柔性电路板150的一端部上。

一比较例中，如果包含在第一电极层110中的接地焊盘未与下部接地(例如，第二电极层90)连接，且在介电层100上以独立或浮接形式存在，则天线驱动可能会因来自安插有天线元件的显示装置的各种电子装置和电路装置的噪声而劣化。进而，无法有效实现通过接地图案或接地层的噪声去除。

然而，根据上述的例示性实施方式，上述接地焊盘和下部接地可以通过柔性电路板150而彼此连接，从而可以提高噪声去除和接地的效率和可靠性。

一比较例中，为了将接地焊盘和下部接地连接，可以考虑形成穿透介电层100的触点结构或通孔结构。但是，介电层100的厚度会因形成触点结构或通孔结构而增加，由此可能无法实现通过期望的介电常数的辐射特性。进而，触点结构或通孔结的形成会由于布置显示装置的各种电子装置和电路装置而实质上受限。

然而，根据上述的例示性实施方式，配置于天线元件或介电层100的侧部的柔性电路板150可以在不穿透天线元件或介电层100的情况下使用，从而天线元件的厚度不会增加，并且可以实质上避免由显示装置的结构造成的操作和空间限制。

图2是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

参照图2，柔性电路板150的一端部可以朝向介电层100的上表面弯曲。该情况下，上述柔性电路板150的一端部与第一电极层110可以实质上处于相同的层或相同的层级。例如，可以将上述柔性电路板150的一端部与第一电极层110共同配置于介电层100的上表面。

如图2所示，上述柔性电路板150的一端部与第一电极层110在介电层100的上表面可以彼此隔离。该情况下，上述柔性电路板150的一端部与第一电极层110可以通过第一导电性中间层140而彼此电连接。

例如，可以将上述第一导电性中间层140形成为部分覆盖上述柔性电路板150的一端部和第一电极层110的上表面以连接柔性电路板150中的配线和第一电极层110的接地焊盘。

图3是示出根据例示性实施方式的柔性电路板构造的示意性截面图。

参照图3，上述柔性电路板可以具有双面电路板结构。在例示性实施方式中，上述柔性电路板可以包含芯层200以及分别形成于上述芯层200的上表面和下表面上的上部配线210和下部配线220。用于保护配线的上部外覆膜230和下部外覆膜240可以分别形成于上述芯层200的上表面和下表面上。

上述芯层200可以包含例如具有柔性的树脂材料，诸如聚酰亚胺、环氧树脂、聚酯、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)等。

在例示性实施方式中，上部配线210可以包含信号配线210a和上部接地配线210b。下部配线220可以用作例如下部接地配线。上部配线210的上部接地配线210b可以通过穿透上述芯层200的接地触点235而与下部配线220电连接。

一些实施方式中，如图1所示，天线元件的第一电极层110的接地焊盘与第二电极层90可以通过柔性电路板150的下部配线220而彼此连接。该情况下，第一电极层110的接地焊盘和第二电极层90可以通过包含在柔性电路板150中的接地触点235与上部接地配线210b连接。

例如，可以由驱动IC芯片160通过上部接地配线210b来实施接地信号或馈电。

一些实施方式中，上述天线元件的第一电极层110可以与柔性电路板150的上部配线210连接，上述天线元件的第二电极层90可以与下部配线220连接。

例如，包含在第一电极层110中的信号焊盘可以与柔性电路板150的信号配线210a连接，且包含在第一电极层110中的接地焊盘可以与柔性电路板150的上部接地配线210b连接。

因此，第一电极层110的接地焊盘与第二电极层90可以通过包含在柔性电路板150中的接地触点235而彼此电连接。

图4是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的示意性截面图。

参照图4，可以单独地提供分别与第一电极层110和第二电极层90电连接的第一柔性电路板157和第二柔性电路板159。

在例示性实施方式中，可以将上述第一柔性电路板157配置于介电层100的上表面之上，与第一电极层110电连接。例如，可以将上述第一柔性电路板157配置于上部绝缘层120上，且可以通过第一导电性中间层130与第一电极层110电连接。

可以将上述第二柔性电路板159配置于介电层100的下表面之下，与第二电极层90电连接。例如，可以将上述第二柔性电路板159配置于下部绝缘层80上，且可以通过第二导电性中间层70与第二电极层90电连接。

上述第一柔性电路板157和第二柔性电路板159可以通过导电性连接结构170而彼此连接。上述导电性连接结构170可以包含例如金属配线或另外的柔性电路板。

例如，可以通过熔接、焊接或钎焊之类的接合工艺将导电性连接结构170的两个端部分别与第一柔性电路板157和第二柔性电路板159连接。

可以将导电性连接结构170配置于天线元件或介电层100的侧部。一实施方式中，可以省略导电性连接结构170，且可以通过接合工艺将第一柔性电路板157和第二柔性电路板159的端部熔合。

上述驱动IC芯片160可以配置于第一柔性电路板157上。

图5是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

参照图5，上述第一电极层110(参见图1、2和4)可以包含配置于介电层100上的辐射图案112、传输线114和焊盘电极116。

一些实施方式中，焊盘电极可以包含信号焊盘116a和接地焊盘116b。例如，信号焊盘116a可以配置于一对接地焊盘116b之间。

如图5所示，可以将多个辐射图案112利用传输线114成组或者以阵列形式与信号焊盘116a连接。

一些实施方式中，上述辐射图案112和传输线114可以通过用于金属膜或合金膜的相同图案化工序一起形成。一些实施方式中，可以将焊盘电极116与辐射图案112和传输线114一起图案化，以处于相同的层级。可以将上述焊盘电极116形成于辐射图案112和传输线114的上层或上部层级，通过触点与传输线114连接。

一些实施方式中，可以将上述接地焊盘116b与例如图3所示的柔性电路板的上部配线210的接地配线210b电连接，且可以通过接地触点235和下部配线220与天线元件的第二电极层90电连接。

可以将上述信号焊盘116a与柔性电路板的上部配线210的信号配线210a电连接。

图6是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

参照图6，上述辐射图案112可以包含网格结构。一些实施方式中，上述第一电极层110可以进一步包含在辐射图案112和传输线114周围形成的虚设网格层118。

上述辐射图案112可以由网格结构形成，从而能够提高天线元件的透过率，并且可以因虚设网格层118而使布置在辐射图案112周围的电极变得均匀以防止显示装置的使用者识别到包含在其中的网格结构和电极线。

例如，网格金属层可以形成于介电层100上，且可以沿着预定区域切割网格金属层，从而可以将虚设网格层118与辐射图案112和传输线114电隔离以及物理隔离。

图7是示出根据一些例示性实施方式的天线元件的第一电极层的俯视图。

参照图7，每一辐射图案113可以通过传输线111与一个信号焊盘115a电连接。因此，每一辐射图案113均可以实施单独的信号传输/接收或辐射驱动。

可以将接地焊盘115b配置在每一信号焊盘115a的两侧，且接地焊盘115b可以通过柔性电路板与包含在天线元件中的第二电极层90电连接。

如参照图6描述的那样，上述辐射图案113可以包含网格结构，并且可以在辐射图案113和传输线111a的周围配置虚设网格层。

图8是示出根据例示性实施方式的显示装置的示意性俯视图。例如，图8示出了显示装置的包含视窗在内的外形。

参照图8，显示装置300可以包含显示区域310和周边区域320。上述周边区域320可以配置于例如显示区域310的两个侧部和/或两个端部。

一些实施方式中，可以将上述的天线元件以贴片状或膜状插入至显示装置300的周边区域320。一些实施方式中，可以将参照图5至7描述的天线元件的焊盘电极115和116配置于所对应的显示装置300的周边区域320。

上述周边区域320可以对应于例如图像显示装置的遮光部或边框部。在例示性实施方式中，可以将连接天线元件的第一电极层110和第二电极层90的柔性电路板150配置在周边区域320中，以防止显示装置300的显示区域310的图像质量下降。

此外，也可以将上述驱动IC芯片160配置于周边区域320中的柔性电路板上。可以将天线元件的焊盘电极115和116配置成与周边区域320中的柔性电路板150和驱动IC芯片160相邻，从而可以通过缩短信号传输/接收路径来抑制信号损失。

图5至7示出的辐射图案112和113可以至少部分配置在显示区域310中。例如，如图6所示，可以利用网格结构来防止使用者视觉识别辐射图案112和113。

Claims (14)

1.一种天线元件，其包含：

介电层；

第一电极层，其配置于所述介电层的上表面，所述第一电极层包含辐射图案；

第二电极层，其配置于所述介电层的下表面；

柔性电路板，其沿着所述介电层的侧部将所述第一电极层和所述第二电极层彼此连接；

第一导电性中间层，其将所述柔性电路板和所述第一电极层彼此连接；以及，

第二导电性中间层，其将所述柔性电路板和所述第二电极层彼此连接。

2.根据权利要求1所述的天线元件，其中，所述第一电极层包含接地焊盘，所述柔性电路板与所述接地焊盘彼此连接。

3.根据权利要求2所述的天线元件，其中，所述第二电极层包含接地层。

4.根据权利要求2所述的天线元件，其中，所述柔性电路板包含：

芯层；

上部配线，其配置于所述芯层的上表面，所述上部配线包含信号配线和上部接地配线；

下部配线，其配置于所述芯层的下表面；以及

接地触点，其穿透芯层以电连接所述上部接地配线和所述下部配线。

5.根据权利要求4所述的天线元件，其中，所述第一电极层的所述接地焊盘通过所述柔性电路板的所述上部接地配线、所述接地触点和所述下部配线与所述第二电极层电连接。

6.根据权利要求5所述的天线元件，其中，所述柔性电路板的下部配线用作下部接地配线。

7.根据权利要求4所述的天线元件，其中，所述第一电极层进一步包含信号焊盘，且所述信号焊盘与所述柔性电路板中的上部配线的所述信号配线电连接。

8.根据权利要求7所述的天线元件，其中，所述信号焊盘置于一对所述接地焊盘之间。

9.根据权利要求1所述的天线元件，其中，所述柔性电路板包含与所述第一电极层电连接的第一柔性电路板以及与所述第二电极层电连接的第二柔性电路板。

10.根据权利要求9所述的天线元件，其进一步包含将所述第一柔性电路板和所述第二柔性电路板彼此电连接的导电性连接结构。

11.根据权利要求1所述的天线元件，其中，所述第一电极层包含网格结构。

12.根据权利要求11所述的天线元件，其进一步包含在所述辐射图案周围布置的虚设网格层。

13.一种显示装置，其包含权利要求1至12中任一项所述的天线元件。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述显示装置包含显示区域和周边区域，

所述第一电极层的至少一部分辐射图案配置于所述显示区域中，并且

所述柔性电路板通过所述周边区域将所述第一电极层和所述第二电极层彼此连接。