CN112540700B - 显示屏模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种显示屏模组及电子设备，该显示屏模组，包括依次层叠设置的盖板、偏光片和触控层，所述显示屏模组还包括八木天线，所述八木天线包括依次层叠且间隔设置的反射器、谐振偶极子天线和引向器，所述反射器设置在所述触控层上，所述谐振偶极子天线和所述引向器位于所述盖板与所述触控层之间。由于在显示屏模组的堆叠结构上集成天线，从而无需单独设置天线模组(如AiP模组)，因此减小了天线设计对电子设备的空间占用，有利于电子设备的小型化设计。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种显示屏模组及电子设备。
背景技术
随着无线通信技术日新月异的发展，特别是随着5G的即将商用，无线通信系统的应用场景越来越丰富，从而对无线通信系统关键部件之一的天线的要求越来越高。一方面，在一些应用场景中，天线需要具有共形性，隐蔽性，安全性以便集成汽车，智能穿戴，智能家居等无线产品上，另一方面，随着无线通信系统的传输速率越来越高，通信容量越来越大，使得载波频率越来越高，而载波频率越来越高带来的路径损耗越来越大，使得需要阵列天线提高增益克服路径损耗的影响，而为了高增益同时又能波束扫描或者波束赋形(beamforming)，需要采用相控阵列天线(phased antenna array)技术，从而需要在有限的空间内集成越来越多的天线，从而需要在传统的天线设计方式基础上，开辟其它的天线空间。
传统的天线设计方式主要是采用天线封装(Antenna in package，AIP)的技术与工艺，将毫米波天线、射频芯片以及电源管理集成电路(Power Management IntergartedCircuit，PMIC)集成在一个模块内。然后将该模块至于电子设备内部，需要占用较大的空间。因此，现有技术中存在天线的占用空间较大的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种显示屏模组及电子设备，以解决天线的占用空间较大的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种显示屏模组，包括依次层叠设置的盖板、偏光片和触控层，所述显示屏模组还包括八木天线，所述八木天线包括依次层叠且间隔设置的反射器、谐振偶极子天线和引向器，所述反射器设置在所述触控层上，所述谐振偶极子天线和所述引向器位于所述盖板与所述触控层之间。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述第一方面提供的显示屏模组。
本申请实施例中，通过在显示屏模组中设置八木天线，其中所述八木天线包括依次层叠且间隔设置的反射器、谐振偶极子天线和引向器，所述反射器设置在所述触控层上，所述谐振偶极子天线和所述引向器位于所述盖板与所述触控层之间。这样，由于在显示屏模组的堆叠结构上集成天线，从而无需单独设置天线模组(如AiP模组)，因此减小了天线设计对电子设备的空间占用，有利于电子设备的小型化设计。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施例提供的显示屏模组的剖面结构示意图；
图2是本申请实施例提供的显示屏模组的爆炸结构示意图；
图3是本申请实施例提供的显示屏模组中馈线结构的爆炸结构示意图；
图4是本申请实施例提供的显示屏模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1和图2，本申请实施例提供了一种显示屏模组，包括依次层叠设置的盖板10、偏光片20、触控层30和八木天线40，所述八木天线40包括依次层叠且间隔设置的反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403，所述反射器401设置在所述触控层30上，所述谐振偶极子天线402和所述引向器403位于所述盖板10与所述触控层30之间。
本申请实施例中，上述反射器401的位置可以根据实际需要进行设置，例如，在一些实施例中，上述反射器401位于所述触控层30的边缘。如图2所示，所述触控层30设有绝缘区域，所述绝缘区域位于所述触控层30的边缘，所述反射器401设置在所述绝缘区域内。应理解，触控层的边缘区域通常为触控盲区，即上述绝缘区域可以理解为触控层30的触控盲区，由于在触控盲区设置反射器401不会影响触控层的整体触控操作。
上述盖板10可以为玻璃盖板，上述偏光片20与盖板10之间可以设置透明胶层50，通过透明胶层50将所述偏光片20和所述盖板10粘接固定。该透明胶层可以为光学透明胶，例如可以为OCA(Optically Clear Adhesive)，也可以为OCR(Optical Clear Resi)。上述触控层可以由氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，ITO)材料制成，也可以称之为ITO触控层。应理解，通常的ITO触控层是由多个菱形网格构成的，每个菱形之间有细小的绝缘材料隔开，并且在ITO触控层的边缘非敏感区域往往设有上述绝缘区域。
应理解，本申请实施例中，可以在ITO触控层边缘的绝缘区域内增加部分透明导电区域构成天线的反射器401，该透明导电区域可以采用纳米银线、ITO材料和纳米金线等导体材料。上述反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403三者相互间隔设置，间隔的距离可以根据实际需要进行设置，在此不做进一步的限定。八木天线40的辐射方向沿引向器403的方向，这样可以避免谐振偶极子天线402朝向屏幕内侧辐射(即后向辐射)，从而可以避免不必要的电磁泄漏，提高了天线的辐射性能，同时可以避免对屏幕内电子元件的电磁干扰。
需要说明的是，上述反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403的位置是相互对应的，即谐振偶极子天线402设置在反射器401的上方，引向器403设置在谐振偶极子天线402的上方，且反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403在显示屏模组的厚度方向相互重叠。例如，反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403正对设置。
本申请实施例中，通过在显示屏模组中设置八木天线40，其中所述八木天线40包括依次层叠且间隔设置的反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403，所述反射器401设置在所述触控层30上，所述谐振偶极子天线402和所述引向器403位于所述盖板10与所述触控层30之间。这样，由于在显示屏模组的堆叠结构上集成天线，从而无需单独设置天线模组(如AiP模组)，因此减小了天线设计对电子设备的空间占用，有利于电子设备的小型化设计。
可选地，在一些实施例中，上述触控层30远离偏光片的一侧还可以设置玻璃层60，该玻璃层60可以包括上玻璃和下玻璃。
应理解，上述引向器403和谐振偶极子天线402设置的位置可以根据实际需要进行设置，具体地，可以设置在盖板10和触控层30之间的不同介质层，以使得反射器401、谐振偶极子天线402和引向器403相互间隔设置即可。
可选地，在一些实施例中，所述引向器403设置在所述偏光片20与所述盖板10之间，所述谐振偶极子天线402设置在所述触控层30与所述偏光片20之间。
本申请实施例中，可以在偏光片20与盖板10之间的透明胶层50上利用透明材料制作引向器403，具体地，引向器403可以设置在透明胶层50靠近盖板10的一侧，也可以设置在透明胶层50靠近偏光片20的一侧，在此不做进一步的限定。
可选地，在一些实施例中，所述八木天线包括至少两层间隔设置的所述引向器403。例如，包括两层引向器403时，可以将两层引向器403设置在透明胶层50的两相对侧，当然如果需要设置更多层的引向器403，可以将引向器403设置在透明胶层50内，也可以设置在其他介质层，具体位置在此不做进一步的限定，由于设置至少两层引向器，从而可以进一步提高八木天线的方向性，即提高天线向屏幕外侧的有效辐射。
可选地，在一些实施例中，所述偏光片20朝向所述触控层30的一侧设有PET基板70，所述谐振偶极子天线402设置在所述PET基板70朝向所述偏光片20的一侧。
应理解，上述PET基板70的一侧与偏光片20贴合，另一侧与触控层30贴合，由于在PET基板70朝向偏光片20的一侧设置谐振偶极子天线402，从而可以避免与触控层30连接，保证触控层30使用的可靠性。由于设置PET基板70，在PET基板70上可以利用透明导电材料制作形成谐振偶极子天线402，其工艺简单，便于工艺生产。
请一并参照图3和图4，可选地，在一些实施例中，所述谐振偶极子天线402设有馈电接口4021，所述显示屏模组还包括馈线结构80和液晶高分子聚合物LCP电路板90，所述LCP电路板90设有射频芯片(Radio Frequency Integrated Circuit，RFIC)和连接器901，所述馈线结构80的一端与所述馈电接口4021电连接，另一端通过所述LCP电路板90上的走线与所述射频芯片电连接，所述射频芯片与所述连接器901电连接。
本申请实施例中，如图2所示，上述谐振偶极子天线402可以包括第一天线臂4022、第二天线臂4023和馈电接口4021，其中第一天线臂4022可以通过馈电接口4021、馈线结构80与射频芯片电连接，以实现馈电。上述第二天线臂4023可以与金属地连接，也可以进行馈电，且第一天线臂4022与第二天线臂4023具有相位差，具体馈电方式可以参照相关技术，在此不做进一步的限定。其中，上述第一天线臂4022和第二天线臂4023的结构可以根据实际需要进行设置，例如单个天线臂可以设置为矩形，也可以设置为椭圆形、梯形和蝶形等，在此不做进一步的限定。
应理解，上述射频芯片也可以称之为射频集成电路，上述LCP电路板具有链接区域(Bonding Area)，每个馈线结构80汇聚到链接区域，直接引到触控热压位，经过热压后通过LCP电路板上的走线转接到RFIC的引脚。上述RFIC可以直接焊接在LCP电路板上，上述连接器可以为板对板(board to board，BTB)连接器，用于实现LCP电路板与主板之间的电连接。
可选地，上述馈线结构80的具体结构可以根据实际需要进行设置，例如，在一些实施例中，上述馈线结构80可以为LCP馈线结构。
在本申请实施例中，采用LCP材料作为屏上谐振偶极子天线402的馈线，从而尽可能的减小馈电带来的不必要的线损。
应理解，上述LCP馈线结构的具体结构可以根据实际需要进行设置，如图3所示，在一些实施例中，上述LCP馈线结构包括依次层叠设置的第一金属导电层801、第一LCP基板802、第二金属导电层803、第二LCP基板804和第三金属导电层805，所述第一金属导电层801包括共面微带传输线8011，所述第一LCP基板802设有连接过孔8021，所述第二金属导电层803包括带状线8031，其中，所述共面微带传输线8011的一端与所述馈电接口4021电连接，另一端通过所述连接过孔8021与所述带状线8031电连接，形成所述谐振偶极子天线402的导电馈线。
本申请实施例中，上述共面微带传输线8011也可以称之为共面波导(Coplanarwaveguide，CPW)，由于带状线8031是一种全封闭的馈电结构，所以其上的电磁波不会泄露到空间中，从而避免了对电子设备中其他元器件的电磁干扰；在靠近天线馈电处时，带状线8031通过一个金属过孔变换到上层的共面微带传输线8011从而实现馈电线的参考地与谐振偶极子天线402的参考地良好共地。需要说明的是，在其他实施例中，还可以采用其他馈电结构，例如可以采用同轴馈电、微带线馈电等形式的LCP馈电结构。上述第三金属导电层805与接地端连接，也可以称之为金属接地层。
进一步地，在一些实施例中，所述LCP电路板上还设有屏幕芯片902和触控芯片903，所述屏幕芯片902和触控芯片903均与所述连接器连接。
本申请是实施例中，通过将RFIC、屏幕芯片902和触控芯片903集成在同一电路板上，通过一个连接器实现与主板之间的电连接，从而可以节省空间，降低走线的损耗。
需要说明的是，上述八木天线40工作的频段范围可以根据实际需要进行设置，例如，在一些实施例中，上述八木天线40工作的频段范围为60G频率，即上述八木天线可以称之为毫米波八木天线。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种显示屏模组，包括依次层叠设置的盖板、偏光片、触控层和玻璃层，其特征在于，所述显示屏模组还包括八木天线，所述八木天线包括依次层叠且间隔设置的反射器、谐振偶极子天线和引向器，所述反射器设置在所述触控层上，所述谐振偶极子天线和所述引向器位于所述盖板与所述触控层之间；
所述引向器设置在所述偏光片与所述盖板之间，所述谐振偶极子天线设置在所述触控层与所述偏光片之间；
所述玻璃层设置在所述触控层远离偏光片的一侧。
2.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述偏光片朝向所述触控层的一侧设有PET基板，所述谐振偶极子天线设置在所述PET基板朝向所述偏光片的一侧。
3.根据权利要求2所述的显示屏模组，其特征在于，所述谐振偶极子天线设有馈电接口，所述显示屏模组还包括馈线结构和液晶高分子聚合物LCP电路板，所述LCP电路板设有射频芯片和连接器，所述馈线结构的一端与所述馈电接口电连接，另一端通过所述LCP电路板上的走线与所述射频芯片电连接，所述射频芯片与所述连接器电连接。
4.根据权利要求3所述的显示屏模组，其特征在于，所述馈线结构为LCP馈线结构。
5.根据权利要求4所述的显示屏模组，其特征在于，所述LCP馈线结构包括依次层叠设置的第一金属导电层、第一LCP基板、第二金属导电层、第二LCP基板和第三金属导电层，所述第一金属导电层包括共面微带传输线，所述第一LCP基板设有连接过孔，所述第二金属导电层包括带状线，其中，所述共面微带传输线的一端与所述馈电接口电连接，另一端通过所述连接过孔与所述带状线电连接，形成所述谐振偶极子天线的导电馈线。
6.根据权利要求3所述的显示屏模组，其特征在于，所述LCP电路板上还设有屏幕芯片和触控芯片，所述屏幕芯片和触控芯片均与所述连接器连接。
7.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述八木天线包括至少两层间隔设置的所述引向器。
8.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述触控层设有绝缘区域，所述绝缘区域位于所述触控层的边缘，所述反射器设置在所述绝缘区域内。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的显示屏模组。
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