CN113394562A - 天线装置和包括该天线装置的显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施方式的天线装置包括：阵列天线，所述阵列天线包括多个天线元件；第一柔性印刷电路板(FPCB)，所述第一柔性印刷电路板包括多个第一传输线，所述多个第一传输线电连接到所述多个天线元件并且具有不同的长度；以及射频集成电路(RFIC)，所述射频集成电路电连接到所述多个第一传输线。

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包括该天线装置的显示装置。
背景技术
近来，根据信息导向社会的发展，例如通过与显示装置组合以智能电话的形式实现诸如Wi-Fi和蓝牙等的无线通信技术。在这种情况下，天线可以与显示装置联接以执行通信功能。
近来，随着移动通信技术变得越来越先进，用于在超高频带中执行通信的天线必须联接到显示装置。
此外，随着其上安装有天线的显示装置变得更薄和更轻，也可以减小天线所占据的空间。因此，在有限的空间内同时实现高频和宽带信号的发送和接收并不容易。
例如，在高频段中的最近的5G移动通信的情况下，由于波长较短，因此会发生其中信号传输和接收可能受阻的情况，并且可能需要实现多频带信号的发送和接收。
因此，必须将天线以薄膜或贴片的形式应用于显示装置，并且为了实现上述高频通信，尽管结构较薄，但仍需要天线的结构设计来确保辐射特性的可靠性。
例如，韩国专利未经审查的公开号2010-0114091公开了双贴片天线模块，但是由于天线模块在有限的空间内被制造成薄的形状，因此其可能不足以应用于小型装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天线装置和包括该天线装置的显示装置。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
1、一种天线装置，其包括：阵列天线，所述阵列天线包括多个天线元件；第一柔性印刷电路板(FPCB)，所述第一柔性印刷电路板包括多个第一传输线，所述多个第一传输线电连接到所述多个天线元件并且具有不同的长度；以及射频集成电路(RFIC)，所述射频集成电路电连接到所述多个第一传输线。
2、根据上文1所述的天线装置，其中所述RFIC配置成调整施加到每个第一传输线的电信号的相位和幅度中的至少一个，以补偿在每个第一传输线中产生的相位延迟和损耗中的至少一个。
3、根据上文1所述的天线装置，其中所述RFIC安装在所述第一FPCB上。
4、根据上文1所述的天线装置，其还包括电连接到所述第一FPCB的印刷电路板(PCB)，其中所述RFIC安装在所述PCB上。
5、根据上文1所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个包括：介电层；辐射图案，所述辐射图案被设置在所述介电层的上表面上；以及第二传输线，所述第二传输线与所述介电层的上表面上的辐射图案连接。
6、根据上文5所述的天线装置，其中所述阵列天线包括：第一阵列天线，所述第一阵列天线包括沿第一方向布置的多个第一天线元件；以及第二阵列天线，所述第二阵列天线包括沿第二方向布置的多个第二天线元件。
7、根据上文6所述的天线装置，其中所述第一阵列天线的波束成形方向在yz平面上被调整，并且所述第二阵列天线的波束成形方向在xz平面上被调整。
8、根据上文6所述的天线装置，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
9、根据上文5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的至少一些的第二传输线具有不同的长度。
10、根据上文5所述的天线装置，其中所述辐射图案和所述第二传输线分别形成为网状结构。
11、根据上文5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个还包括设置在所述介电层的下表面上的接地层。
12、根据上文5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个还包括虚设图案，所述虚设图案被设置在所述介电层的上表面上的所述辐射图案和所述第二传输线周围。
13、根据上文1所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个是串馈阵列天线元件。
14、根据上文13所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个包括：介电层；多个辐射图案，所述多个辐射图案布置在所述介电层的上表面上；以及多个第二传输线，所述多个第二传输线配置成在所述介电层的上表面上串联连接所述多个辐射图案。
15、根据上文13所述的天线装置，其中所述多个天线元件沿第一方向布置，并且所述辐射图案沿第二方向布置。
16、根据上文15所述的天线装置，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
17、根据上文15所述的天线装置，其还包括多个第三传输线，所述多个第三传输线配置成将所述多个天线元件的所述多个辐射图案在两个维度上交叉连接以形成矩阵结构。
18、根据上文17所述的天线装置，其中所述多个辐射图案的第一方向布置的波束成形方向在yz平面上被调整，并且所述多个辐射图案的第二方向布置的波束成形方向在xz平面上被调整。
19、根据上文17所述的天线装置，其还包括第二FPCB，所述第二FPCB与所述多个第三传输线中的至少一些电连接并且包括具有不同长度的多个第四传输线。
20、根据上文19所述的天线装置，其中所述RFIC配置成调整施加到每个第四传输线的电信号的相位和幅度中的至少一个，以补偿在每个第四传输线中产生的相位延迟和损耗中的至少一个。
21、一种包括根据上述实施方式的天线装置的显示装置。
通过将连接到每个天线元件的所述FPCB的所述传输线形成为具有不同的长度，可以实现每个传输线都具有最小的物理长度，使得可以减少由于所述传输线引起的损耗。
此外，通过调整施加到与每个天线元件连接的所述FPCB的所述传输线上的电信号的所述相位和幅度，可以补偿每个传输线的相位延迟和损耗。
此外，通过形成沿不同方向布置的多个阵列天线，可以有效地操作所述天线装置，并且实现具有各种功能的天线装置。
此外，通过以网状结构在所述天线图案层中形成每个天线元件的至少一部分，可以提高所述天线元件的透射率，并且可以防止在将天线元件安装在所述显示装置上时用户观察到所述天线元件。
附图说明
在结合附图所作的以下详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述和其他目标、特征和其他优点，在附图中：
图1是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性截面图；
图2是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性平面图；
图3至图6是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图；
图7是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性平面图；
图8至图11是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图；并且
图12是用于描述根据示例性实施方式的显示装置的示意性平面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述实施方式。在将附图标记表示为相应附图的部件时，应当注意，尽管在不同的附图中示出了相同的部件，但是它们将由相同的附图标记表示。
在本发明的优选实施方式的描述中，将不详细描述被判断为能够不必要地使本发明的主旨模糊不清的公知功能和配置。此外，下文将描述的词语是考虑到实施方式的功能而定义的，但是可以根据用户或运营商或客户的意图而不同。因此，应当基于整个说明书的内容来定义这种词语。
应当理解，虽然本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件和部件，但是这些元件和部件不应被这些术语限制。如本文所使用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确地指示。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在本文使用时，规定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
此外，结合所公开的附图的取向使用诸如“一侧”、“另一侧”、“上部”、“下部”等的方向术语。由于本发明的实施方式的元件或部件可以以各种取向定位，所以方向术语用于说明性目的，并且不旨在将本发明限于此。
此外，本公开中的配置单元的划分旨在为了易于描述，并且仅由针对每个配置单元设置的主要功能来划分。也就是说，以下将要描述的两个或更多个配置单元可以被组合成单个配置单元，或者通过功能上的两个或更多个划分而形成为多于单个配置单元。此外，下文将描述的配置单元中的每一个可以另外地执行针对除了负责主要功能之外的其他配置单元设定的功能中的功能的一部分或全部，并且针对配置单元中的每一个设置的主要功能中的功能的一部分可以专门地由其他配置单元进行和确实执行。
本公开中描述的天线元件可以是以透明薄膜形式制造的贴片天线或微带天线。例如，天线元件可以应用于用于高频或超高频(例如3G、4G、5G或更高)移动通信、Wi-Fi、蓝牙、近场通信(NFC)和全球定位系统(GPS)等的电子设备，但是不限于此。在此，电子设备可以包括移动电话、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航设备、MP3播放器、数码相机和可穿戴设备等。可穿戴设备可以包括手表型、腕带型、戒指型、皮带型、项链型、踝带型、大腿带型和前臂带型可穿戴设备等。然而，电子设备不限于上述示例，并且可穿戴设备也不限于上述示例。此外，天线元件可以应用于诸如汽车和建筑物等的各种目标结构。
在以下附图中，将平行于介电层的上表面并且彼此垂直交叉的两个方向定义为x方向和y方向，并且将垂直于介电层的上表面的方向定义为z方向。例如，x方向可以对应于天线元件的宽度方向，y方向可以对应于天线元件的长度方向，并且z方向可以对应于天线元件的厚度方向。
图1是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性截面图。
参考图1，天线元件100可以包括介电层110和天线图案层120。
介电层110可以包括具有预定介电常数的绝缘材料。根据一个实施方式，介电层110可以包括无机绝缘材料(诸如玻璃、氧化硅、氮化硅或金属氧化物)或者有机绝缘材料(诸如环氧树脂、丙烯酸树脂或酰亚胺树脂)。介电层110可以用作其上形成有天线图案层120的天线元件的薄膜基板。
根据一个实施方式，透明薄膜可以被设置为介电层110。在这种情况下，透明薄膜可以包括聚酯树脂，诸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、聚对苯二甲酸丁二酯等；纤维素树脂，诸如二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等；聚碳酸酯树脂；丙烯酸树脂，诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等；苯乙烯树脂，诸如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等；聚烯烃树脂，诸如聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃或具有降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯丙烯共聚物等；氯乙烯树脂；聚酰胺树脂，诸如尼龙，芳族聚酰胺；酰亚胺树脂；聚醚磺酸树脂；磺酸树脂；聚醚酮树脂；聚苯硫醚树脂；乙烯醇树脂；偏二氯乙烯树脂；乙烯缩丁醛树脂；烯丙基盐树脂；聚甲醛树脂；热塑性树脂，诸如环氧树脂等。这些成分可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。此外，由热固性树脂或紫外线可固化树脂(诸如(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯、环氧树脂、硅酮等)制成的透明薄膜可以用作介电层110。
根据一个实施方式，诸如固态透明光学胶(OCA)和光学透明树脂(OCR)等的粘合薄膜也可以包括在介电层110中。
根据一个实施方式，介电层110可以形成为基本上单层，或者可以形成为两层或更多层的多层结构。
可以由介电层110产生电容或电感，从而调整可以由天线元件100驱动或感测的频带。当介电层110的介电常数超过约12时，驱动频率被过度降低，使得可能无法实现在期望的高频带中的天线的驱动。因此，根据一个实施方式，介电层110的介电常数可以在约1.5至约12、并且优选地约2至12的范围内进行调整。
根据一个实施方式，可以将其上安装有天线元件100的显示装置内部的绝缘层(例如，显示面板的封装层、钝化层等)设置为介电层110。
天线图案层120可以设置在介电层110的上表面上。
天线图案层120可以包括低电阻金属，诸如银(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)或包含其中至少一种的合金。这些可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。例如，天线图案层120可以包括银(Ag)或银合金(例如，银-钯-铜(APC)合金)以实现低电阻。作为另一示例，考虑到低电阻和精细的线宽图案化，天线图案层120可以包括铜(Cu)或铜合金(例如，铜-钙(CuCa)合金)。
根据一个实施方式，天线图案层120可以包括透明导电氧化物，诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、锌氧化物(ZnOx)或铜氧化物(CuO)。
根据一个实施方式，天线图案层120可以包括透明导电氧化物层和金属层的层叠结构，例如可以具有透明导电氧化物层-金属层的两层结构或者透明导电氧化物层-金属层-透明导电氧化物的三层结构。在这种情况下，可以在通过金属层改善柔性特性时减小电阻，并且可以通过透明导电氧化物层改善耐腐蚀性和透明性。
下文将参考图2和图7描述天线图案层120的特定细节。
根据一个实施方式，天线元件100可以进一步包括接地层130。由于天线元件100包括接地层130，因此可以实现垂直辐射特性。
接地层130可以形成在介电层110的下表面上。接地层130可以与天线图案层120重叠，其中介电层110插置在其间。例如，接地层130可以与天线图案层120的辐射图案(参见图2中的210和图7中的211、212和213)完全重叠。
根据一个实施方式，可以将其上安装有天线元件100的显示装置或显示面板的导电构件设置为接地层130。例如，导电构件可以包括显示面板中所包括的薄薄膜晶体管(TFT)的电极或布线，诸如栅电极、源/漏电极、像素电极、公共电极、数据线、扫描线等；以及显示装置的不锈钢(SUS)板、散热片、数字转换器、电磁屏蔽层、压力传感器、指纹传感器等。
图2是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性平面图。图2的天线元件200可以是图1的天线元件100的示例。
参考图1和图2，根据一个实施方式的天线元件200可以包括形成在介电层110的上表面上的天线图案层120。在此，天线图案层120可以包括辐射图案210、传输线220和焊盘电极230。
辐射图案210可以形成为网状结构或实心结构，或者以网状结构和实心结构混合的结构形成。当辐射图案210形成为网状结构时，可以增加辐射图案210的透射率，并且可以改善天线元件200的柔性。因此，天线元件200可以有效地应用于柔性显示装置。
可以根据期望的谐振频率、辐射电阻和增益来确定辐射图案210的长度和宽度。根据一个实施方式，谐振频率可以属于24Ghz到40GHz的频带，但是这仅是示例并且不限于此。
辐射图案210可以电连接到传输线220以通过传输线220来馈送。
根据一个实施方式，如图2所示，辐射图案210可以被实现为矩形形状。然而，这仅是示例，并且辐射图案210的形状没有特别限制。也就是说，辐射图案210可以形成为各种平面结构，诸如五边形、六边形、菱形、圆形、凹口等。
传输线220可以设置在辐射图案210与焊盘电极230的信号焊盘231之间，并且可以从辐射图案210的中心部分分支以将辐射图案210和信号焊盘231电连接。
根据一个实施方式，传输线220可以包括与辐射图案210基本相同的导电材料。此外，传输线220可以通过与辐射图案210整体连接而形成为基本上单个构件，或者可以形成为与辐射图案210分离的构件。
根据一个实施方式，传输线220可以形成为网状结构或实心结构，或者以网状结构和实心结构混合的结构形成。当将传输线220形成为网状结构时，其可以形成为具有与辐射图案210基本相同的形状(例如，具有相同的线宽、相同的间隔等)的网状结构，但是不限于此，并且可以形成为具有与辐射图案210基本不同形状的网状结构。
焊盘电极230可以包括信号焊盘231和接地焊盘232。
信号焊盘231可以连接到传输线220的一端，从而通过传输线220电连接到辐射图案210。从而，信号焊盘231可以将驱动电路单元(诸如射频集成电路(RFIC))和辐射图案210电连接。例如，柔性印刷电路板(FPCB)可以结合到信号焊盘231，并且FPCB的传输线可以电连接到信号焊盘231。例如，可以使用各向异性导电薄膜(ACF)结合技术或者使用同轴电缆来将信号焊盘231电连接到FPCB，所述结合技术是使用各向异性导电薄膜(ACF)允许上下电传导且使左右绝缘的结合方法，但是不限于此。驱动电路单元可以被安装在FPCB或单独的印刷电路板(PCB)上以电连接到FPCB的传输线。因此，辐射图案210和驱动电路单元可以彼此电连接。
接地焊盘232可以设置在信号焊盘231的周围，以便与信号焊盘231在电气上和物理上分离。例如，一对接地焊盘232可以被设置成朝向彼此，其中信号焊盘231被插置在其间。
根据一个实施方式，信号焊盘231和接地焊盘232可以形成为包括上述金属或合金的固体结构以减小信号电阻。在这种情况下，信号焊盘231和接地焊盘232可以形成为包括上述金属或合金层和透明导电氧化物层的多层结构。
根据一个实施方式，天线元件200可以进一步包括形成在介电层110上的虚设图案240。
虚设图案240可以设置在辐射图案210和传输线220周围。
虚设图案240被形成为具有与辐射图案210和传输线220中的至少一个基本相同形状的网状结构，并且可以包括与辐射图案210和传输线220中的至少一个相同的金属。根据一个实施方式，虚设图案240可以形成为分段的网格结构。
虚设图案240可以设置成使得与辐射图案210、传输线220和焊盘电极230在电气和物理上分离。例如，可以沿着辐射图案210和传输线220的边线形成分离区域241，以将虚设图案240与辐射图案210和传输线220分离。
如上所述，通过在辐射图案210和传输线220周围布置具有与辐射图案210和传输线220中的至少一个基本相同的网状结构的虚设图案240，可以提高图案的光学均匀性，并且从而可以防止看到辐射图案210和传输线220。
图3是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1和图2描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图3中将不示出天线元件200的焊盘电极230。
参考图3，天线装置300可以包括阵列天线310、FPCB 320和RFIC 330。
阵列天线310可以包括沿预定方向(诸如x方向)布置的多个天线元件200。
根据一个实施方式，所有多个天线元件200可以具有相同的谐振频率或者可以具有不同的谐振频率。此外，多个天线元件200可以被分成一个或多个组，并且天线元件对于每个组可以具有不同的谐振频率。
根据一个实施方式，多个天线元件200可以以预定间隔线性地布置。在这种情况下，可以考虑每个天线元件200的谐振频率来确定预定间隔，以便最小化天线元件200之间的辐射干扰。
FPCB 320可以包括电连接到每个天线元件200的多个传输线321。如以上参考图2所述，FPCB 320的每个传输线321可以与每个天线元件200的信号焊盘231电连接，从而与每个天线元件200的传输线220和辐射图案210电连接。从而，从RFIC 330施加的电信号可以通过每个传输线321传输到每个天线元件200。
根据一个实施方式，多个传输线321可以具有不同的长度(物理长度和/或电气长度，在下文中同样适用)。例如，所有多个传输线321可以具有不同的长度，或者可以将多个传输线321划分为一个或多个组，并且对于每组，传输线可以具有不同的长度。
FPCB 320可以包括传输线层，所述传输线层包括多个传输线321；以及接地层，所述接地层用于防止传输线321的辐射。根据一个实施方式，接地层可以设置在传输线层的上表面上，设置在传输线层的下表面上，或者可以设置在传输线层的上表面和下表面上。
RFIC 330可以安装在FPCB 320上，从而与多个传输线321电连接。为此，RFIC 330可以包括单个端口或多个端口。当RFIC 330包括多个端口时，多个端口可以一对一地连接到多个传输线321。
RFIC 330可以调整施加到每个传输线321的电信号的相位，以补偿由于每个传输线321的长度差异而产生的相位延迟效应。例如，RFIC 330可以基于针对每个传输线的相位延迟信息来调整施加到每个传输线321的电信号的相位，所述相位延迟信息是先前考虑到每个传输线321的长度等而建立的，使得可以补偿由于每个传输线321的长度的差异引起的相位延迟效应。从而，RFIC 330可以调整施加到每个天线元件200的电信号的相位。
RFIC 330可以调整施加到每个传输线321的电信号的幅度，以补偿每个传输线321的损耗。例如，RFIC 330基于每个传输线的损耗信息来调整施加到每个传输线321的电信号的幅度，所述损耗信息是先前考虑到每个传输线321的长度和布置形状(诸如弯曲或屈曲形状等)而建立的，使得可以补偿每个传输线321的损耗。从而，RFIC 330可以调整施加到每个天线元件200的电信号的幅度。
如上所述，根据一个实施方式，RFIC 330调整施加到每个传输线321的电信号的幅度和相位中的至少一个，并且将其幅度和相位中的至少一个被调整的电信号施加到每个传输线321，使得可以补偿每个传输线321的相位延迟和/或损耗。也就是说，即使当实现多个传输线321以便具有不同的长度时，每个传输线321的相位延迟和损耗也可以通过RFIC 330来补偿。此外，通过将每个传输线321实现为具有最小长度，可以减少由传输线引起的损耗。
根据一个实施方式，RFIC 330可以调整施加到每个传输线321的电信号的相位，从而控制阵列天线310的波束成形方向。也就是说，RFIC 330可以调整施加到每个传输线321的电信号的相位，从而控制施加到每个天线元件200的电信号的相位，并且从而可以在所需方向上形成波束图案。
同时，图3以屈曲一次的形式示出了多个传输线321，但是不限于此。也就是说，多个传输线321可以被布置成直线形状而不屈曲，或者可以被布置成弯曲形状。在下文中，所述布置形式可以等同地应用于其余附图。
图4是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图3描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图4中将不示出天线元件200的焊盘电极230。
参考图4，天线装置400可以包括阵列天线310、FPCB 320、PCB 410和RFIC 330。与图3所示的天线装置300不同，RFIC 330可以安装在PCB 410上。可以使用各向异性导电薄膜(ACF)结合技术或者使用连接器(诸如同轴电缆连接器或板连接器等)来将PCB 410与FPCB320电连接，所述结合技术是使用各向异性导电薄膜(ACF)允许上下电传导且使左右绝缘的结合方法，但是不限于此。
图5是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图4描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图5中将不示出天线元件200a和200b的焊盘电极230。
参考图5，天线装置500可以包括阵列天线510、FPCB 320和RFIC 330。
阵列天线510可以包括在预定方向(诸如x方向)上非线性地布置的多个天线元件200a和200b。在此，天线元件200a和200b可以是以上参考图1和图2描述的天线元件200。
第一天线元件200a和第二天线元件200b在预定方向上交替布置，并且可以包括具有不同长度的传输线220a和220b。在这种情况下，除了FPCB 320的多个传输线321之外，RFIC 330还可以进一步考虑每个天线元件200a和200b的传输线220a和220b来调整施加到每个传输线321的电信号的幅度和相位中的至少一个。
同时，第一天线元件200a和第二天线元件200b可以具有相同的谐振频率或不同的谐振频率。
图6是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图5描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图6中将不示出天线元件200的焊盘电极230。
参考图6，天线装置600可以包括第一阵列天线310a、第二阵列天线310b、第一FPCB320a、第二FPCB 320b、PCB 410和RFIC 330。在此，第一阵列天线310a和第二阵列天线310b可以是以上参考图3至图5描述的阵列天线310和510，并且第一FPCB 320a和第二FPCB 320b可以是以上参考图3至图5描述的FPCB 320。
第一阵列天线310a可以包括在x方向上布置的多个天线元件200a，并且第二阵列天线310b可以包括在y方向上布置的多个天线元件200b。
根据一个实施方式，第一阵列天线310a和第二阵列天线310b的波束成形方向可以是不同的，使得第一阵列天线310a和第二阵列天线310b可以在不相互干扰的情况下发送或接收不同的信息。例如，可以在yz平面上调整第一阵列天线310a的波束成形方向，并且可以在xz平面上调整第二阵列天线310b的波束成形方向，但是不限于此。
根据一个实施方式，第一阵列天线310a和第二阵列天线310b的谐振频率可以不同。例如，第一阵列天线310a可以具有第一谐振频率，并且第二阵列天线310b可以具有第二谐振频率。在这种情况下，第一谐振频率和第二谐振频率可属于24Ghz至40GHz的频带。然而，不限于此，并且第一阵列天线310a和第二阵列天线310b可以具有相同的谐振频率，或者所有多个天线元件200a和200b可以具有不同的谐振频率，而不管它们所属于的阵列天线。此外，多个天线元件200a和200b可以被分成一个或多个组，并且天线元件对于每个组可以具有不同的谐振频率。
根据一个实施方式，第一阵列天线310a可以发送或接收垂直极化波，并且第二阵列天线310b可以发送或接收水平极化波，但是不限于此。
同时，第一阵列天线310a的多个天线元件200a和第二阵列天线310b的多个天线元件200a可以线性或非线性地布置。
同时，为了便于描述，图6的天线装置600被示出为其包括两个阵列天线310a和310b，但是不限于此。也就是说，天线装置600可以包括三个或更多个阵列天线，所述阵列天线包括在不同方向上布置的多个天线元件。
图7是示出了根据示例性实施方式的天线元件的示意性平面图。图7的天线元件700可以是串馈阵列天线元件，作为图1的天线元件100的示例。与参考图1至图6描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。
天线元件700可以包括形成在介电层110的上表面上的天线图案层120，并且天线图案层120可以包括多个辐射图案211、212和213，多个传输线221，222和223，以及焊盘电极230。
多个辐射图案211、212和213可以沿预定方向(诸如y方向)布置。
所有多个辐射图案211、212和213可以具有相同的谐振频率，或者可以具有不同的谐振频率。此外，多个辐射图案211、212和213可以被分成一个或多个组，并且辐射图案对于每个组可以具有不同的谐振频率。根据一个实施方式，谐振频率可以属于24Ghz到40GHz的频带，但是这仅是示例并且不限于此。
多个辐射图案211、212和213可以形成为网状结构或实心结构，或者以网状结构和实心结构混合的结构形成。当以网格结构形成多个辐射图案211、212和213时，所有多个辐射图案211、212和213可以形成为具有相同形状(例如，相同的线宽和/或相同的间隔等)的网状结构，或者可以形成为具有不同形状(例如，不同的线宽和/或不同的间隔等)的网状结构。此外，多个辐射图案211、212和213可以被分成一个或多个组，并且辐射图案可以形成为针对每个组具有不同形状的网状结构。
多个辐射图案211、212和213可以通过多个传输线221、222和223串联电连接以被串联馈送。
根据一个实施方式，辐射图案211、212和213中的每一个可以被实现为如图7所示的矩形形状。然而，这仅是示例，并且辐射图案211、212和213的形状没有特别限制。也就是说，辐射图案211、212和213可以形成为各种平面结构，诸如五边形、六边形、菱形、圆形和凹口等。
传输线221可以从辐射图案211分支以连接到信号焊盘231，传输线222可以从辐射图案212分支以连接到辐射图案211，并且传输线223可以从辐射图案213分支以连接到辐射图案212。从而，多个辐射图案211、212和213可以串联电连接，并且通过多个传输线221、222和223从外部施加的电信号可以被传输到辐射图案211、212和213中的每一个。
根据一个实施方式，多个传输线221、222和223可以包括与多个辐射图案211、212和213基本相同的导电材料。此外，多个传输线221、222和223可以与多个辐射图案211、212和213一体连接以形成为基本上单个构件，或者可以形成为与多个辐射图案211、212和213分开的构件。
根据一个实施方式，多个传输线221、222和223可以形成为网状结构或实心结构，或者以网状结构和实心结构混合的结构形成。当以网状结构形成多个传输线221、222和223时，多个传输线221、222和223可以形成为具有与多个辐射图案211、212和213中的至少一个相同的形状(例如，相同的线宽和/或相同的间隔等)的网状结构。
根据一个实施方式，天线元件700可以进一步包括形成在介电层110上的虚设图案240。虚设图案240可以被设置在多个辐射图案211、212和213和多个传输线221、222和223周围。
虚设图案240可以形成为具有与多个辐射图案211、212和213和多个传输线221、222和223中的至少一个基本相同的形状的网状结构，并且可以包括与多个辐射图案211、212和213和多个传输线221、222和223中的至少一个相同的金属。
虚设图案240可以布置成使得与多个辐射图案211、212和213，多个传输线221、222和223以及焊盘电极230在电气和物理上分离。例如，分离区域241可以沿多个辐射图案211、212和213和多个传输线221、222和223的边线形成，从而将虚设图案240与多个辐射图案211、212和213和多个传输线221、222和223分离。
图8和图9是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图7描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图8和图9中将不示出天线元件700的焊盘电极230。
参考图8和图9，天线装置800和900可以包括沿预定方向(诸如x方向)布置的多个天线元件700。在这种情况下，天线元件700可以是串馈阵列天线元件。
根据一个实施方式，所有多个天线元件700可以具有相同的谐振频率或者可以具有不同的谐振频率。此外，多个天线元件700可以被分成一个或多个组，并且天线元件对于每个组可以具有不同的谐振频率。
图10是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图9描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。此外，为了便于描述，在图10中将不示出天线元件700a、700b和700c的焊盘电极230。
参考图10，天线装置1000可以包括多个天线元件700a、700b和700c，多个传输线1011、1012和1013，第一FPCB 320，第二FPCB 1020，PCB 410以及RFIC 330。在此，多个天线元件700a、700b和700c可以是以上参考图7描述的天线元件700。
多个传输线1011、1012和1013可以在多个天线元件700a、700b和700c串联的布置方向(诸如x方向)上连接多个天线元件700a、700b和700c的辐射图案213a、213b和213c。例如，传输线1011可以从天线元件700a的辐射图案213a分支以连接到天线元件700b的辐射图案213b，并且传输线1012可以从天线元件700b的辐射图案213b分支以连接到天线元件700c的辐射图案213c。此外，传输线1013可以从天线元件700c的辐射图案213c分支以在天线元件700a、700b和700c的布置方向(诸如x方向)上延伸，并且可以与第二FPCB 1020的传输线1021电连接。从而，多个天线元件700a、700b和700c的辐射图案213a、213b和213c可以在两个维度上交叉连接以形成m×n矩阵结构。在此，可以根据在x方向上布置的天线元件的数量和在y方向上布置的天线元件的辐射图案的数量来确定m和n。
相邻天线元件的辐射图案213a、213b和213c可以通过多个传输线1011、1012和1013串联电连接，并且可将从外部施加的电信号传输到辐射图案213a、213b和213c中的每一个。也就是说，多个辐射图案213a、213b和213c可以通过多个传输线1011、1012和1013串联电连接以被串联馈送。
根据一个实施方式，辐射图案的x方向布置和辐射图案的y方向布置的波束成形方向可以不同，使得辐射图案的x方向布置和辐射图案的y方向布置可以发送或接收不同的信息，而不会相互干扰。例如，可以在yz平面上调整辐射图案的x方向布置的波束成形方向，并且可以在xz平面上调整辐射图案的y方向布置的波束成形方向，但是不限于此。
根据一个实施方式，多个传输线1011、1012和1013可以包括与多个辐射图案213a、213b和213c基本相同的导电材料。此外，多个传输线1011、1012和1013可以与多个辐射图案213a，213b和213c一体连接以形成基本上单个构件，或者可以形成为与多个辐射图案213a、213b和213c分离的构件。
根据一个实施方式，多个传输线1011、1012和1013可以形成为网状结构或实心结构，或者以网状结构和实心结构混合的结构形成。当以网状结构形成多个传输线1011、1012和1013时，多个传输线1011、1012和1013可以形成为具有与多个辐射图案213a、213b和213c中的至少一个相同的形状(例如，相同的线宽和/或相同的间隔等)的网状结构。
第二FPCB 1020可以包括多个传输线1021，所述多个传输线与形成m×n矩阵结构的每一行的辐射图案213a、213b和213c电连接。根据一个实施方式，类似于以上参考图7描述的情况，第二FPCB 1020的每个传输线1021可以与连接到m×n矩阵结构中的每一行的传输线1013的信号焊盘电连接，从而与形成每一行的辐射图案213a，213b和213c电连接。从而，从RFIC 330施加的电信号可以通过每个传输线1021被传输到形成m×n矩阵结构中的每一行的辐射图案213a、213b和213c。
根据一个实施方式，多个传输线1021可以具有不同的长度。例如，所有多个传输线1021可以具有不同的长度，或者可以将多个传输线1021划分为一个或多个组，并且对于每组，传输线可以具有不同的长度。
第二FPCB 1020可以包括传输线层，所述传输线层包括多个传输线1021；以及接地层，所述接地层用于防止传输线1021的辐射。根据一个实施方式，接地层可以设置在传输线层的上表面上，设置在传输线层的下表面上，或者可以设置在传输线层的上表面和下表面上。
RFIC 330可以安装在PCB 410上，从而与多个传输线321和1021电连接。
RFIC 330可以调整施加到每个传输线321和1021的电信号的相位，以补偿由于每个传输线321和1021的电长度的差异而产生的相位延迟效应。此外，RFIC 330可以调整施加到每个传输线321和1021的电信号的幅度，以补偿每个传输线321和1021的损耗。
图11是示出了根据示例性实施方式的天线装置的视图。与参考图1至图10描述的结构和配置基本相同的内容细节将不再描述。
参考图11，与图10的天线装置1000不同，在天线装置1100中，第一FPCB 320的传输线321的数量可以与由辐射图案形成的m×n矩阵中的列数不同，并且第二FPCB 1020的传输线1021的数量可以与由辐射图案形成的m×n矩阵中的行数不同。也就是说，传输线1021可以仅连接到某些行1130和1140的辐射电极，并且传输线321可以仅连接到某些列1110和1120的辐射电极。
由于天线装置1100的上述结构，可以简化RFIC 330的内部结构并且可以提高能量效率。
同时，图11示出了按原样包括未连接到第一FPCB 320和第二FPCB 1020的传输线1150和1160的示例，但是可以省略这些线。
同时，为了区分每个传输线，可以将传输线321、321a和321b称为第一传输线，将传输线220、220a、220b、221、222和223称为第二传输线，将传输线1011、1012和1013称为第三传输线，并且将传输线1021称为第四传输线。
图12是用于描述根据示例性实施方式的显示装置的示意性平面图。更具体地，图12是示出了包括显示装置的窗口的外部形状的视图。
参考图12，显示装置1200可以包括显示区域1210和外围区域1220。
显示区域1210可以指示其中显示视觉信息的区域，并且外围区域1220可以指示设置在显示区域1210的两侧和/或两端上的不透明区域。例如，外围区域1220可以对应于显示装置1200的遮光部分或边框部分。
根据一个实施方式，上述天线元件100、200和700或天线装置300、400、500、600、800、900、1000和1100可以安装在显示装置1200上。例如，可以设置天线元件200和700的辐射图案210、211、212和213以及传输线220、221、222和223，以便至少部分地对应于显示装置1200的显示区域1210，并且可以设置焊盘电极230以便对应于显示装置1200的外围区域1220。此外，可以设置天线装置300、400、500、600、800、900、1000和1100以及天线元件700、700a、700b和700c的阵列天线310、310a、310b和510以便至少部分地对应于显示装置1200的显示区域1210，并且可以设置FPCB 320、320a、320b和1020和/或PCB 410以便至少部分地对应于显示装置1200的外围区域1220。
通过将天线元件100、200和700的焊盘电极230布置成与RFIC 330相邻，可以通过缩短用于发送和接收信号的路径来防止信号损失。
当天线元件100、200和700包括虚设图案240时，可以布置虚设图案240以便至少部分地对应于显示装置1200的显示区域1210。
天线元件100、200和700包括辐射图案210、211、212和213，传输线220、221、222和223和/或虚设图案240，它们形成为网状结构，使得在提高透射率的同时，可以显著减少或防止图案被看到。因此，也可以在维持或改善期望通信可靠性的同时改善显示区域1210中的图像质量。
已经参考上文的优选实施方式描述了本发明，并且本领域技术人员将理解，可以在不脱离本发明的基本特征的范围内进行各种修改。因此，应当理解，本发明的范围不限于上述实施方式，并且在等同于权利要求书所述的范围内的其他各种实施方式也包括在本发明内。

Claims (21)

1.一种天线装置，其包括：
阵列天线，所述阵列天线包括多个天线元件；
第一柔性印刷电路板(FPCB)，所述第一柔性印刷电路板包括多个第一传输线，所述多个第一传输线电连接到所述多个天线元件并且具有不同的长度；以及
射频集成电路(RFIC)，所述射频集成电路电连接到所述多个第一传输线。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述RFIC配置成调整施加到每个第一传输线的电信号的相位和幅度中的至少一个，以补偿在每个第一传输线中产生的相位延迟和损耗中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述RFIC安装在所述第一FPCB上。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其还包括电连接到所述第一FPCB的印刷电路板(PCB)，
其中所述RFIC安装在所述PCB上。
5.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个包括：
介电层；
辐射图案，所述辐射图案设置在所述介电层的上表面上；以及
第二传输线，所述第二传输线与所述介电层的上表面上的辐射图案连接。
6.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述阵列天线包括：
第一阵列天线，所述第一阵列天线包括沿第一方向布置的多个第一天线元件；以及
第二阵列天线，所述第二阵列天线包括沿第二方向布置的多个第二天线元件。
7.根据权利要求6所述的天线装置，其中所述第一阵列天线的波束成形方向在yz平面上被调整，并且所述第二阵列天线的波束成形方向在xz平面上被调整。
8.根据权利要求6所述的天线装置，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
9.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的至少一些的第二传输线具有不同的长度。
10.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述辐射图案和所述第二传输线分别形成为网状结构。
11.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个还包括设置在所述介电层的下表面上的接地层。
12.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个还包括虚设图案，所述虚设图案在所述介电层的上表面上设置在所述辐射图案和所述第二传输线周围。
13.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个是串馈阵列天线元件。
14.根据权利要求13所述的天线装置，其中所述多个天线元件中的每一个包括：
介电层；
多个辐射图案，所述多个辐射图案布置在所述介电层的上表面上；以及
多个第二传输线，所述多个第二传输线配置成在所述介电层的上表面上串联连接所述多个辐射图案。
15.根据权利要求13所述的天线装置，其中所述多个天线元件沿第一方向布置，并且所述辐射图案沿第二方向布置。
16.根据权利要求15所述的天线装置，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
17.根据权利要求15所述的天线装置，其还包括多个第三传输线，所述多个第三传输线配置成将所述多个天线元件的所述多个辐射图案在两个维度上交叉连接以形成矩阵结构。
18.根据权利要求17所述的天线装置，其中所述多个辐射图案的第一方向布置的波束成形方向在yz平面上被调整，并且所述多个辐射图案的第二方向布置的波束成形方向在xz平面上被调整。
19.根据权利要求17所述的天线装置，其还包括第二FPCB，所述第二FPCB与所述多个第三传输线中的至少一些电连接并且包括具有不同长度的多个第四传输线。
20.根据权利要求19所述的天线装置，其中所述RFIC配置成调整施加到每个第四传输线的电信号的相位和幅度中的至少一个，以补偿在每个第四传输线中产生的相位延迟和损耗中的至少一个。
21.一种显示装置，其包括根据权利要求1所述的天线装置。
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