CN115276830B - 电磁能带隙结构 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电磁能带隙结构。提供了用于减轻或阻止显示器上的噪声或表面电流的设备。包括显示器的电子设备可包括显示器衬底、邻近显示器衬底的中间支撑板以及邻近中间支撑板的下支撑板。在中间支撑板和下支撑板之间存在空间。中间支撑板包括穿过中间支撑板形成的一个或多个电磁能带隙(EBG)结构、安装到中间支撑板上的一个或多个电磁能带隙结构或两者。一个或多个电磁能带隙结构可减少或阻止跨显示器的表面电流。

Description

电磁能带隙结构
分案申请说明
本申请是申请日为2020年08月24日、申请号为202010856677.0、名称为“电磁能带隙结构”的中国专利申请的分案申请。
背景技术
本公开整体涉及无线设备，并且更具体地涉及包括发光二极管(LED)显示器或液晶显示器(LCD)的射频(RF)设备，其中金属背板与单个或多个系统金属支撑板平行。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
电子设备诸如蜂窝电话和膝上型电脑通常包括收发器，以诸如通过发射或接收无线数据信号来促进与其他电子设备的数据的无线通信。这些数据信号通常在频带上通过网络信道传送到一个或多个无线设备以及从一个或多个无线设备传送。以举例的方式，一个电子设备可通过特定Wi-Fi频带(例如，2.4千兆赫(GHz)或5GHz)或蜂窝频带(例如，0.6GHz至3GHz)的信道将数据信号传输到另一电子设备。
电子设备可包括电子显示器，诸如发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或液晶显示器(LCD)，以呈现视觉信息。例如，LED显示器包括多个像素，每个像素由LED阵列组成。显示器架构可包括堆叠在由气隙隔开的一个或多个金属显示板上的显示器衬底。显示板可包括用于有利于通过从LED发射的光来显示图像的材料。简而言之，将显示器集成在设备中，诸如通过将显示器衬底并联堆叠在金属支撑板上，可由于导电金属支撑板之间的气隙而产生传输线效应。显示器衬底可包括显示器电路、多条数据线(例如，在显示板上的部件之间传送数据的数千条数据线)和玻璃衬底。在一些显示器衬底中，各条金属数据线可靠近彼此定位，从而形成板状结构。这样，并且类似于LED平行支撑板，可在由数据线形成的板和支撑板之间产生传输线效应。
“传输线”可通过允许表面电流从设备的一侧(例如，在显示器衬底上)从噪声发生器(可称为“干扰源”)向设备的另一侧流动到可被噪声不利地影响的部件(可称为“被干扰对象”)来承载噪声。噪声可在干扰源与被干扰对象之间来回流动。具体地，干扰源可包括设备的用于不与预期无线通信直接相关联的设备操作的部件。例如，干扰源通常可包括显示器多路复用器和多路解复用器电路、二极管、微处理器、芯片等。
另一方面，被干扰对象可包括受干扰源影响的设备部件，诸如直接用于无线通信操作的部件。被干扰对象可包括一个或多个天线(例如，长期演进(LTE)天线、全球定位系统(GPS)天线和/或Wi-Fi天线)、低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)等。导致噪声的非预期信号、电压或表面电流可经由显示器架构从干扰源行进至被干扰对象，从而影响预期无线通信信号。在一些具体实施中，干扰源还可包括由发送的射频(RF)信号生成的噪声或表面电流。例如，在与所发射的RF信号相同的频带上发生的噪声可耦合到显示器衬底(例如，多路复用器电路)上的非线性显示部件或电路，这可导致噪声的互调。互调噪声可发生在接收器频带(而不是发射器频带)上，并且可通过反射耦合到接收器。因此，互调噪声可干扰被干扰对象，诸如RF设备的接收器。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
本公开整体涉及使用一个或多个电磁能带隙结构(EBG)减轻或阻止噪声或表面电流从电子设备的一部分流动到电子设备的另一部分。在一些实施方案中，电磁能带隙结构可被蚀刻到支撑板(例如，中间支撑板)中或安装在该支撑板上或跨该支撑板安装以产生用于表面电流(例如，来回)流过的阻带。此外，在一些实施方案中，可调整蚀刻的EBG结构以减小或最小化在特定频率下发生的表面电流或其他噪声。
例如，可调整跨支撑板蚀刻的EBG结构的形状以避免特定频率下的噪声。EBG形状可被表征为两类：窄带EBG形状和宽带EBG形状。窄带EBG形状可通过其简单结构来描述，并且可容易地在板内制造或蚀刻。以举例的方式，矩形狭槽形状设计可被认为是窄带EBG。宽带EBG形状可包括多边形状，诸如蝴蝶结形狭槽，其可用于使用多个边的长度(例如，蝴蝶结边长和蝴蝶结高度边长)针对一定频率范围进行调整。
对上述特征的各种改进可能相对于本发明的各个方面而存在。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和附加特征可以单独存在，也可以任何组合的形式存在。例如，下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明上述方面的任何一个中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1是根据实施方案的具有可包括多个并行显示板的显示器架构的电子设备的框图；
图2是根据实施方案的表示图1的电子设备的示例的手持设备的前视图；
图3是根据实施方案的表示图1的电子设备的示例的手持平板设备的前视图；
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一个示例的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图5是根据实施方案的被蚀刻到经修改的中间支撑板中并跨经修改的中间支撑板的EBG结构的图示；
图6是根据实施方案的在经修改的中间支撑板中使用以避免在特定频率下发生的噪声的窄带和宽带形状的EBG结构的图示；
图7是根据实施方案的EBG结构的变化间隙宽度的散射参数(S参数)性能的曲线图；
图8是根据实施方案的穿过经修改的中间支撑板形成的开槽EBG结构的图示；
图9是根据实施方案的安装到经修改的中间支撑板上的三维EBG结构的图示。
图10是根据实施方案的蚀刻到经修改的中间支撑板中的EBG结构的多个图案和放置在中间支撑板和显示器衬底之间的射频吸收器的图示。
图11是根据实施方案的基于显示特征的图10的经修改的EBG结构的图示；并且
图12是根据实施方案的图11的经修改的EBG结构的多个版本的图示。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述，本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与系统相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在被包括在内，并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。附加地，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”并非旨在被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。
为了改善无线设备之间的无线信号通信，如上所述，本文提出的实施方案描述了跨支撑板(例如中间支撑板)(例如，缺陷接地结构(DGS))蚀刻或安装的EBG结构，以避免或阻止表面电流从干扰源部件(例如，噪声生成部件)流动，从而防止其影响被干扰对象部件(例如，受干扰源影响的部件)。另外，根据用于无线通信的频带，EBG结构的形状可被修改(例如，窄带形状或宽带形状)以防止在特定频带(例如，窄带频率，诸如在300赫兹-3400赫兹(Hz)范围内的那些)或宽带频率(例如，宽带频率，诸如在50Hz-7000Hz范围内的那些)下的表面电流干扰。例如，如果当设备正使用Wi-Fi进行通信时表面电流正从干扰源流动至被干扰对象，使得表面电流干扰在2.4GHz和5.0GHz频带上传送的多个无线信号，则可调整EBG结构以避免2.4GHz和5.0GHz频带下的表面电流。
考虑到上述情况，下文将提供对可利用在其支撑板中蚀刻有狭槽阵列的显示器的合适的电子设备的一般描述。首先转到图1，根据本公开实施方案的电子设备10除了别的之外可包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26、收发器28和电源30。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在有形计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的组合。应当指出的是，图1仅为特定具体实施的一个例子，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
以举例的方式，电子设备10可表示图2中所示的手持移动设备、图3中所示的手持平板设备、图4中所示的可穿戴电子设备、或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目在本文中可以被一般性地称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件、或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路可以是被包含的单个处理模块，或者可以完全或部分地结合在电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，处理器12可与存储器14和非易失性存储装置16可操作地耦接，以有利于使用处理器12实现各种存储的算法。算法可包括用于控制一个或多个电路配置(例如，一个或多个天线)以在不同的无线通信诸如蜂窝、GPS、Wi-Fi等中操作的算法。由一个或多个处理器12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，所述任何合适的制品包括至少共同地存储指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器14和非易失性存储装置16。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。此外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如操作系统)还可包括可由处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可例如包括用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如蓝牙网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x Wi-Fi网络、和/或广域网(WAN)诸如第三代(3G)蜂窝网络、第四代(4G)蜂窝网络、长期演进(LTE)蜂窝网络和长期演进授权辅助接入(LTE-LAA)蜂窝网络。网络接口26还可包括用于例如以下网络的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(WiMAX)、移动宽带无线网络(移动WiMAX)等等。
在某些实施方案中，为了允许电子设备10通过前述无线网络(例如，Wi-Fi、WiMAX、移动WiMAX、4G、LTE等)进行通信，电子设备10可包括收发器28。收发器28可包括可用于无线接收信号和无线发射信号(例如，数据信号)两者的任何电路。收发器28可包括组合成单个单元的发射器和接收器。例如，收发器28可发射和接收正交频分复用(OFDM)信号(例如，OFDM数据符号)以支持无线应用中的数据通信，诸如但不限于PAN网络(例如，蓝牙)、WLAN网络(例如，802.11x Wi-Fi)、WAN网络(例如，3G、4G以及LTE和LTE-LAA蜂窝网络)、WiMAX网络和移动WiMAX网络。
如进一步示出的，电子设备10可包括电源30。电源30可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
图2描绘了手持设备10A的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10A可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任意组合。以举例的方式，手持设备10A可以是购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple公司的型号。手持设备10A可包括壳体36以保护内部部件免受物理损坏并且屏蔽所述内部部件以避免电磁干扰。壳体36可包围显示器18。I/O接口24可通过壳体36打开并且可包括例如用于硬连线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由Apple公司提供的Lightning连接器、通用串行总线(USB)，或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
结合显示器18的用户输入结构22可允许用户控制手持设备10A。例如，输入结构22可激活或去激活手持设备10A，将用户界面导航到主屏幕、用户可配置的应用屏幕，和/或激活手持设备10A的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。一些输入结构22可包括可获得用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风和/或可启用音频回放的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：便携式平板电子设备、可穿戴电子设备或其他类型的电子设备。此类设备可包括通常便携式的计算机(诸如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)。在某些实施方案中，计算机形式的电子设备10可为购自Apple公司的 Pro或MacBook/>型号。
以举例的方式，图3描绘了手持平板设备10B的前视图，该手持平板设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持式平板设备10B可以表示例如平板计算机或者各种便携式计算设备中的一种。以举例的方式，手持平板设备10B可以是电子设备10的平板电脑尺寸的实施方案，具体可以是例如购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple公司的型号。手持平板设备10B还可包括保持电子显示器18的壳体36。输入结构22可包括例如硬件或虚拟主按钮。I/O接口24还可穿过壳体36打开，并且可包括用于硬连线连接的I/O端口以用于充电和/或内容操控。
类似地，图4描绘了表示图1的电子设备10的另一个实施方案的可穿戴电子设备10C，其可使用本文所述的技术。以举例的方式，可穿戴电子设备10C可包括腕带43，可以是Apple公司的Apple更一般地，可穿戴电子设备10C可以是任何可穿戴电子设备，诸如例如可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心律监测器)或另一制造商的其他设备。可穿戴电子设备10C还可包括保持电子显示器18的壳体36。可穿戴电子设备10C的显示器18可包括触摸屏显示器18(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、液晶显示器(LCD)等)以及输入结构22，其可允许用户与可穿戴电子设备10C的用户接口进行交互。
如上所述，电子设备10的每个实施方案(例如，手持设备10A、手持平板设备10B和可穿戴电子设备10C)可与其他设备进行无线通信。电子设备10的显示器18的架构可包括平行的多个层或板，诸如两个或更多个显示板诸如中间支撑板和下支撑板(例如，导电显示板)之上的显示器衬底。电子设备10可包括EBG结构以减少原本由于平行布置的显示板而可能流过电子设备10的表面电流。具体地，EBG结构可位于支撑板诸如中间支撑板上以避免表面电流，从而减轻对传输到电子设备10或由电子设备10接收的无线信号的干扰。
如本文所述，在某些具体实施中，蚀刻到支撑板中的EBG结构可形成阻隔件以减轻或阻止表面电流或噪声流过设备。在其他具体实施中，可通过使用所选择的和适当的EBG结构来调整EBG结构的形状以调谐至窄带频率或宽带频率，使得针对发生在所调谐的一个或多个频率上的噪声来避免表面电流。
虽然以下讨论中的一些涉及表示特定实施方案的中间支撑板上的EBG结构，但应当指出的是，EBG结构也可在显示器衬底和/或下支撑板上实现。如前所述，表面电流可在中间支撑板上不具有所公开的EBG结构的情况下从电子设备10的“干扰源”流动到“被干扰对象”。
具体地，在中间支撑板上不具有所公开的EBG结构的情况下，干扰源可包括影响用于预期设备操作诸如无线通信的其他设备部件的性能的设备部件。以举例的方式，干扰源部件可包括但不限于显示器多路复用器和多路解复用器电路、二极管、芯片、微处理器等。在不具有本发明所公开的EBG结构的情况下，干扰源部件可导致表面电流从其流至设备的用于预期无线信号的其他部件，即被干扰对象。以举例的方式，被干扰对象部件可包括一个或多个设备天线(例如，长期演进(LTE)天线、GPS天线和/或Wi-Fi天线)、低噪声放大器(LNA)、功率放大器(PA)等。非预期表面电流可从干扰源流至被干扰对象，从而影响预期无线通信信号，这可导致错误率增大和/或电子设备10消耗额外的功率以发送和/或接收受影响的无线信号。此外，在一些RF通信期间，表面电流可在干扰源和被干扰对象之间来回流动。
不具有EBG结构的中间支撑板可导致经由传输线效应在中间支撑板上的两个方向上流动的表面电流。此类表面电流传播可在传输线效应由显示器衬底的金属板之间的气隙产生时发生，该气隙由密集数据线和中间支撑板形成。表面电流可从干扰源传播至被干扰对象，然后返回至干扰源。在一些实施方案中，EBG结构可减轻由一个或多个干扰源引起的噪声。另外，干扰源和/或被干扰对象可随着表面电流在两个方向上流动而改变(例如，改变为不同的分量)。
以举例的方式，不具有所公开的EBG结构的电子设备10和在特定RF频率上的操作可导致特定RF频率下的噪声，该噪声对电子设备10的接收器造成干扰。噪声可在发射器部件和接收器部件(例如，天线)之间来回行进。具体地，用于调节从天线发射的RF信号的上行链路信号强度的天线上行链路功率(例如，干扰源)可耦接至显示器衬底的非线性显示器电路(例如，多路复用器电路)。可利用来自显示器电路的基带频率来调制来自所发射的RF信号的任何噪声。这样，经调制的噪声可落入下行链路频率范围(例如，低于用于发射RF信号的频带的范围)。该下行链路频率范围可包括用于由电子设备10的接收器接收信号的频带或范围。经调制的噪声能够以双向方式传播，在发射期间从天线行进，然后耦合回到天线并干扰所接收的信号。双向调制的噪声可导致接收器(例如，被干扰对象)不敏感。
为了在减轻噪声的同时促进无线传输，在一些实施方案中，可将电磁能带隙(EBG)结构蚀刻到支撑板(例如，中间支撑板)中或安装在支撑板上或跨支撑板安装，以形成用于表面电流流过支撑板的阻带。简而言之，EBG结构是可通过在介电衬底上形成小金属狭槽或孔的图案来产生阻带以阻挡某些频带的电磁波的结构。此外，蚀刻或切割到中间支撑板中的EBG结构可被称为使接地层具有缺陷并干扰传输线的缺陷接地结构(DGS)。因此，这些结构可用于抑制电磁噪声，诸如可发生在支撑板上并且原本干扰预期无线信号的表面电流或噪声。此外，EBG或DGS结构可形成为使得它们不损害由中间支撑板提供的机械支撑。
如本文将详细讨论的，可调整蚀刻的EBG结构以使在特定频率下或频率范围内发生的表面电流或其他噪声最小化。例如，EBG结构可用于避免在特定频率下发生的表面电流，从而减少从设备的一侧(诸如具有噪声引起部件的一侧)流到另一侧(诸如具有用于发射或接收RF信号的天线的一侧)的不需要的表面电流。尽管以下描述将噪声或表面电流描述为在表示具体实施方案的单个方向上传播，但修改的中间支撑板54A-L的具体实施可用于减轻在多个方向上传播(例如，双向传播)的噪声或表面电流。
为了减轻由可能干扰无线通信信号的表面电流所引起的噪声，图5示出了修改的中间支撑板54A，其中EBG结构65的EBG阻隔件67A蚀刻到修改的中间支撑板54A中以避免修改的中间支撑板54A上的电磁场，从而减轻、减少或阻止表面电流60的传播。EBG阻隔件67A可包括重复EBG结构65的图案，使得包括在EBG阻隔件67A中的EBG结构65的数量可基于修改的中间支撑板54A的边缘并被修改以完全延伸跨过并到达修改的中间支撑板54A的边缘。这样，EBG阻隔件67A的EBG结构65可减轻或减少表面电流60流动，同时保持修改的中间支撑板54A的结构化特性。尽管未明确示出，但如前所述，表面电流60可源自干扰源部件并且可跨板朝被干扰对象部件流动。当表面电流60从干扰源流动到被干扰对象时，跨修改的中间支撑板54A的EBG结构65可从其当前流动路径减轻或阻止表面电流60，使得表面电流60可不显著地通过EBG阻隔件67A。
为了进一步详述可在形成EBG阻隔件67A的图案中使用以避免如图5所述的表面电流60的EBG结构65，图6的图示示出了可调谐至特定频率的窄带和宽带EBG结构65。虽然以下描述将EBG结构65描述为蚀刻到表示具体实施方案的修改的中间支撑板54A中的狭槽，但是使用EBG结构65的修改的中间支撑板54A的具体实施可包括但不限于修改的中间支撑板54A上的平面EBG结构、蚀刻到修改的中间支撑板54A中的开槽EBG结构、和/或安装在修改的中间支撑板54A之上的3D EBG结构。一般来讲，窄带EBG结构65可包括不具有弯曲或弯折的一个或多个直线形狭槽，并且可用于针对窄带进行调谐。另一方面，宽带EBG结构65可包括可用于调谐至宽带频率的一个或多个弯曲狭槽。此外，窄带狭槽和宽带狭槽的组合可用于EBG结构65，以有利于针对发生在不同频率上的噪声进行调谐。
EBG结构65的窄带形状可包括但不限于第一窄带EBG结构70和第二窄带EBG结构74。EBG结构65的一个或多个狭槽可各自针对窄带频率进行调谐。如图所示，第一窄带EBG结构70包括呈十字形或重叠图案的多个狭槽。类似地，第二窄带EBG结构74包括以平行和/或垂直图案定位的多个狭槽。狭槽的图案可对应于特定的窄带频率或窄带频率范围。
然而，如果无线应用利用高数据速率，使得宽带频率用于无线通信，则宽带EBG结构65可用于调谐至宽带频率并阻止发生在调谐频率上的表面电流60。以举例的方式，在一定频率范围(例如，用于Wi-Fi的2.4GHz和5.0GHz)上传送高带宽信号的电子设备10可使用蚀刻在经修改的中间支撑板54A上和蚀刻在其中的宽带EBG形状来形成阻隔件。相比之下，如果电子设备10正在用于全球定位系统(GPS)通信的窄带诸如1.6GHz上传送数据信号，则可使用窄带EBG形状。
一般来讲，宽带EBG结构65可被构造成具有一个或多个锥形狭槽。为了说明，宽带EBG结构72示出圆形狭槽以及矩形狭槽。圆形狭槽以及因此宽带EBG结构65可用于针对宽带频率上发生的噪声进行调谐。在窄带和宽带EBG结构65两者中，诸如第一窄带EBG结构70、第二窄带EBG结构74和宽带EBG结构72，沿着修改的中间支撑板54A流动的表面电流60集中在EBG阻隔件67A的EBG结构65周围，这防止表面电流60进一步流过干扰源到达修改的中间支撑板54A上的被干扰对象。
除了修改EBG结构65的形状之外，调整蚀刻到经修改的中间支撑板54A中的EBG结构65的间隙(例如，宽度)可允许调谐至特定频率范围。为了说明，图7描绘了指示不同EBG结构间隙82的散射参数21(S参数S21)(dB)性能的曲线图80。如图所示，1毫米(mm)间隙82A(由实线指示)、2mm间隙82B(由虚线指示)和3mm间隙82C(由粗虚线指示)可减轻、减少或阻止在不同频率(GHz)下发生的噪声。例如，如果针对发生在0.8GHz-1GHz之间的噪声，则3mm间隙82C可为最优尺寸。
为了示出EBG结构65图案在图5的修改的中间支撑板54A上的具体实施，图8的图示示出了穿过和横跨修改的中间支撑板54B形成的EBG狭槽图案。修改的中间支撑板54B可包括邻近显示器衬底50的第一侧59和邻近下支撑板52的第二侧61。气隙58可存在于第二侧61和下支撑板52之间，使得表面电流可流过在修改的中间支撑板54B上不具有EBG结构65的电子设备10。如图所示，EBG结构65可跨多行(例如，两行或更多行)或在多行中重复以形成EBG狭槽阻隔件67B。具体地，EBG狭槽阻隔件67B的EBG结构65可完全蚀刻穿过修改的中间支撑板54B。虽然EBG结构65以非邻接方式重复，使得EBG结构65不接触或共享表示特定实施方案的公共边，但应当指出的是，本文所述的方法可使用连续定位的EBG结构来实现。
这些行可彼此偏移以防止表面电流60在狭槽之间流动。然而，介电材料可用于由EBG狭槽阻隔件67B的狭槽形成的空间中。开槽EBG结构65的偏移行可保持修改的中间支撑板54B的稳定性和结构。在一些实施方案中，介电材料也可用于保持显示器18结构的稳定性。因此，显示器18的结构在功能上或结构上是完整的或可操作的，而EBG狭槽阻隔件67B防止由表面电流60引起的电磁干扰，否则该电磁干扰可流过修改的中间支撑板54B。
除此之外或另选地，图9的框图示出了跨修改的中间支撑板54C并位于其上的EBG三维(3D)阻隔件67C的具体实施。修改的中间支撑板54C可包括邻近显示器衬底50的第一侧59和邻近下支撑板52的第二侧61。气隙58可存在于第二侧61和下支撑板52之间，使得表面电流可流过在修改的中间支撑板54C上不具有EBG结构65的电子设备10。类似于EBG狭槽阻隔件67B，并且如图所示，EBG 3D阻隔件67C的EBG结构65可在一行或多行中重复。具体地，EBG结构65可安装到修改的中间支撑板54C上，使得安装的EBG结构65中断由显示器18架构的气隙58产生的传输线效应。这样，气隙58被最小化并且不再是连续的，并且因此流过气隙58的表面电流60可被减轻或阻止。
此外，EBG 3D阻隔件67C的3D性质为显示器18架构提供了额外的稳定性。然而，除此之外或另选地，介电材料可用于由3D EBG阻隔件67C产生的任何剩余空间中，以进一步保持显示器18的稳定性。因此，在支撑板54上的各个EBG结构具体实施，诸如相应的经修改的中间支撑板54B和54C上的EBG狭槽阻隔件67B或EBG 3D阻隔件67C可用于减轻或阻止表面电流60干扰设备10上的无线通信。
在一些具体实施中，被蚀穿的EBG结构65可在形状和尺寸上变化，以便减轻多个频率或频率范围内的噪声和/或适应特定显示器18的特性。如图10所示，EBG结构65的多个图案穿过并且横跨修改的中间支撑板54D形成。此外，除了多个EBG结构65之外或代替多个EBG结构65，可使用RF吸收器66。RF吸收器66可包括使流过中间支撑板54D和/或在中间支撑板54D上的两个方向上流动的能量或表面电流60衰减的有损耗材料。有损耗材料可以是片材形式，并且可以策略性地直接放置在电路上方而不使电路短路。因此，RF吸收器66可直接放置在显示器电路上和显示器衬底50的数据线(未示出)上，并且在显示器衬底50和修改的中间支撑板54D之间。此外，RF吸收器66可被定位在修改的中间支撑板54D的中间以吸收在中间支撑板54上行进的表面电流60，从而防止其到达被干扰对象部件。
除此之外或作为另外一种选择，EBG结构65可跨多个行和在多个行中重复以形成EBG狭槽阻隔件67D。除了先前所讨论的窄带和宽带EBG形状之外，EBG结构65可为矩形、直线、发夹形、U形、C形、L形和/或组合形状。例如，EBG狭槽阻隔件67D的多条直线EBG结构65可用于调谐至宽带频率，而第二EBG狭槽阻隔件68A的U形EBG结构65用于调谐至窄带频率。因此，可根据用于调谐的目标频率在修改的中间支撑板54D上蚀刻各种EBG形状。
除了减轻在特定频率下发生的噪声之外，还可基于设计约束(诸如与天线相关的机械支撑约束和无线通信约束)来选择EBG形状、尺寸和/或蚀刻位置。例如，EBG结构65可被放置成当表面电流60以双向方式行进到天线和从天线行进时避开天线返回路径。如果EBG结构被放置在天线返回路径上，则(例如，来自天线上行链路功率的)天线能量将泄漏到显示器衬底50中并耦合到显示器电路的部件。
在一些具体实施中，电子设备10和/或显示器18的机械特性可防止在修改的中间支撑板54D上的最佳位置处进行蚀刻。例如，EBG结构65可被蚀刻到修改的中间支撑板54D的宽度63(例如，宽度的85％、宽度的90％、宽度的95％等)中并跨该宽度蚀刻，直到修改的中间支撑板54D不再提供结构支撑。应当理解，虽然以下讨论中的一些涉及蚀刻EBG结构65，同时保持表示特定实施方案的电子设备10或显示器18的机械结构，但是该方法和系统也可在不考虑电子设备10或显示器18的机械支撑的情况下被执行和实现。例如，EBG结构65可蚀刻到修改的中间支撑板54中并一直横跨修改的中间支撑板54，以最佳地减轻噪声。
为了说明，图11描绘了具有考虑电子设备10和/或显示器18设计特征的EBG蚀刻位置的修改的中间支撑板54E。如图所示，修改的中间支撑板54可包括向中间支撑板54和/或支撑区域83(例如，设计狭槽)提供物理灵活性(例如，在预先确定的范围内弯曲)的一个或多个显示器挠曲件81，以容纳下支撑板52(未示出)上的电路和部件。此外，中间支撑板54还可被设计成容纳用于调制的部件。如前所述，RF信号的上行链路功率可生成噪声，该噪声可发生在用于传输RF信号的相同RF频带处。多路复用器和多路解复用器电路84中的多路复用器可利用显示器电路的基带频率来调制噪声。这种调制可导致噪声发生在不同的频带，诸如用于接收RF信号的频带。由于修改的中间支撑板54E被设计成支撑这些特征部，因此EBG结构65可策略性地蚀刻在考虑这些设计特征部以及减轻噪声诸如影响接收器的调制噪声的目标的位置中。
如图所示，EBG狭槽阻隔件67E可在与图10的EBG狭槽阻隔件67D相同的位置处被蚀刻，因为显示器挠曲件81不与EBG狭槽阻隔件67E位置重叠。然而，第二EBG狭槽阻隔件68B的EBG结构65较小以容纳相邻的支撑区域83。因此，根据电子设备10和/或显示器18的设计，可调整蚀刻位置和/或EBG结构65的形状、尺寸、频率(例如，多行)和间隙82(图7)。此外，EBG狭槽阻隔件67E的EBG结构65的数量和它们之间的间距可基于显示器18的结构支撑。为了进一步示出在选择用于蚀刻的EBG结构65时的设计考虑，图12的修改的中间支撑板54F-L示出了修改的中间支撑板54的不同实施方案，该不同实施方案被设计成支撑显示器18的稳定性和机械结构，同时防止原本可能流过修改的中间支撑板54的噪声。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]…的装置”或“用于[执行][功能]…的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。

Claims (20)

1.一种显示设备的支撑板，具有：
第一侧，邻近显示设备的显示器衬底设置，所述第一侧包括一个或多个直线形状的电磁能带隙结构，所述直线形状的电磁能带隙结构设置在所述支撑板内并且跨所述显示设备的宽度，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构被配置为减少显示器衬底上的表面电流；和
第二侧，邻近导电板设置，所述支撑板与所述导电板物理分离。
2.根据权利要求1所述的支撑板，其中，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构被配置为减少在窄带频率下出现在显示器衬底上的表面电流。
3.根据权利要求2所述的支撑板，其中，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构设置成十字形图案、或重叠图案、或十字形图案以及重叠图案。
4.根据权利要求2所述的支撑板，其中，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构平行或垂直地设置。
5.根据权利要求2所述的支撑板，其中，所述窄带频率包括与全球定位系统GPS通信相关的频率。
6.根据权利要求1所述的支撑板，其中，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构包括介电材料。
7.根据权利要求1所述的支撑板，其中，所述第一侧包括设置在所述支撑板内的一个或多个弯曲形状的电磁能带隙结构，所述一个或多个弯曲形状的电磁能带隙结构被配置为减小在宽带频率下出现在所述显示器衬底上的表面电流。
8.根据权利要求7所述的支撑板，其中，所述宽带频率包括在2.4千兆赫GHz和5.0GHz之间的频率。
9.一种显示器，包括：
显示器衬底；
中间支撑板，所述中间支撑板邻近所述显示器衬底设置，所述中间支撑板包括设置在中间支撑板内的一个或多个多边电磁能带隙结构，其中所述一个或多个多边电磁能带隙结构包括不同的边缘长度和边缘高度；和
下支撑板，所述下支撑板邻近所述中间支撑板设置，所述下支撑板与所述中间支撑板物理分离。
10.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述一个或多个多边电磁能带隙结构跨显示器的宽度设置。
11.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述一个或多个多边电磁能带隙结构被配置为使用所述边缘长度来减少在宽带频率的第一范围下发生的表面电流，并且使用所述边缘高度来减少在宽带频率的第二范围下发生的表面电流。
12.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述一个或多个多边电磁能带隙结构包括一个或多个蝴蝶结形结构。
13.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述一个或多个多边电磁能带隙结构设置在跨所述中间支撑板的行内，以跨所述中间支撑板产生邻接的、非邻接的、或邻接以及非邻接的阻隔件。
14.根据权利要求9所述的显示器，其中，所述中间支撑板包括设置在所述中间支撑板内的一个或多个直线形状的电磁能带隙结构，所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构被配置为：基于所述一个或多个直线形状的电磁能带隙结构的形状，减小在窄带频率下出现在所述显示器上的表面电流。
15.根据权利要求9所述的显示器，其中所述中间支撑板包括设置在所述中间支撑板内的一个或多个弯曲形状的电磁能带隙结构，所述一个或多个弯曲形状的电磁能带隙结构被配置为：基于所述一个或多个弯曲形状的电磁能带隙结构的形状，减小在宽带频率下出现在所述显示器上的表面电流。
16.一种显示器的支撑结构，包括：
第一支撑板，包括
第一侧，被配置为邻接包括发光二极管的所述显示器的显示层设置，
一个或多个电磁能带隙结构，具有一条或多条曲线，以减少在宽带频率下出现在所述显示器上的表面电流，
第二侧；和
第二支撑板，被配置为邻近所述第一支撑板的所述第二侧设置，所述第二支撑板与所述第一支撑板物理分离。
17.根据权利要求16所述的支撑结构，其中，所述一个或多个电磁能带隙结构的第一电磁能带隙结构具有第一尺寸，并且所述一个或多个电磁能带隙结构的第二电磁能带隙结构具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸，其中所述第一电磁能带隙结构和所述第二电磁能带隙结构被配置为至少部分地基于所述第一尺寸和所述第二尺寸来减少在不同频率下出现的表面电流。
18.根据权利要求16所述的支撑结构，其中，所述一个或多个电磁能带隙结构具有一条或多条直线，所述一条或多条直线被配置为减少在窄带频率下出现在所述显示器上的表面电流。
19.根据权利要求16所述的支撑结构，其中，所述一个或多个电磁能带隙结构中的每一个的宽度被配置为减少具有特定频率的表面电流。
20.根据权利要求19所述的支撑结构，其中，所述宽度包括在1毫米和3毫米之间。
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