CN117293519A - 天线结构、运动识别传感器、雷达传感器和图像显示装置 - Google Patents

天线结构、运动识别传感器、雷达传感器和图像显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种天线结构、一种运动识别传感器、一种雷达传感器和一种图像显示装置。天线结构包括：第一辐射单元，其包括第一辐射器以及包括与第一辐射器直接连接的第一馈电部和与第一馈电部的端部连接的第一线部的第一传输线；第二辐射单元，其包括与第一辐射器具有相同的极化方向的第二辐射器以及包括与第二辐射器直接连接的第二馈电部和与第二馈电部的端部连接的第二线部的第二传输线；以及第三辐射单元，其包括与第一辐射器具有相同的极化方向的第三辐射器以及包括与第三辐射器直接连接的第三馈电部和与第三馈电部的端部连接的第三线部的第三传输线。

Description

天线结构、运动识别传感器、雷达传感器和图像显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年6月23日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2022-0076853号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种天线结构、一种运动识别传感器、一种雷达传感器和一种图像显示装置。更特别地，本发明涉及一种包括多个辐射器的天线结构和一种包括该天线结构的图像显示装置。
背景技术
随着信息技术的发展，诸如Wi-Fi、蓝牙等的无线通信技术或诸如手势检测和运动识别的非接触感测被应用于或嵌入图像显示装置、电子装置和架构。例如，用于在高频段或超高频段中执行通信的天线被应用于各种移动装置。
例如，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。
随着使用天线的显示装置变得更薄且更轻，用于天线的空间也会减少。因此，天线可以薄膜或贴片的形式被包含在显示面板上，以将天线插入到有限的空间中。
然而，当天线设置在显示面板上时，可能无法轻易地构造用于发送和接收信号或执行馈电的同轴电路。此外，可能会由于同轴电源电路的插入降低灵敏度或者阻碍应用天线装置的结构的空间效率和美观性。
例如，韩国专利公开第10-2014-0104968号公开了一种包括天线元件和接地元件的天线装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种具有提高的信号效率和辐射可靠性的天线结构。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括该天线结构的图像显示装置。
(1)一种天线结构，其包括：第一辐射单元，其包括第一辐射器以及包括与第一辐射器直接连接的第一馈电部和与第一馈电部的端部连接的第一线部的第一传输线；第二辐射单元，其包括与第一辐射器具有相同的极化方向的第二辐射器以及包括与第二辐射器直接连接的第二馈电部和与第二馈电部的端部连接的第二线部的第二传输线；以及第三辐射单元，其包括与第一辐射器具有相同的极化方向的第三辐射器以及包括与第三辐射器直接连接的第三馈电部和与第三馈电部的端部连接的第三线部的第三传输线，其中第一辐射器和第二辐射器沿着第一方向布置，并且第二辐射器和第三辐射器沿着垂直于第一方向的第二方向布置，并且第一线部、第二线部和第三线部中的两个具有不同的馈电方向。
(2)根据上述(1)的天线结构，其中第一传输线与第一辐射器设置在同一层，第二传输线与第二辐射器设置在同一层，并且第三传输线与第三辐射器设置在同一层。
(3)根据上述(1)的天线结构，其中第一馈电部的延伸方向、第二馈电部的延伸方向和第三馈电部的延伸方向彼此平行。
(4)根据上述(3)的天线结构，其中第三传输线具有弯折部，并且第三馈电部的延伸方向和第三线部的延伸方向彼此垂直。
(5)根据上述(4)的天线结构，其中第一传输线和第二传输线各自沿直线延伸，并且第一传输线的延伸方向与第二传输线的延伸方向平行并且与第三线部的延伸方向垂直。
(6)根据上述(5)的天线结构，其还包括：与第一辐射单元和第二辐射单元电连接的第一电路板；以及与第三辐射单元电连接的第二电路板。
(7)根据上述(4)的天线结构，其中第二传输线具有弯折部，第二馈电部的延伸方向和第二线部的延伸方向彼此垂直，并且第二线部的延伸方向与第三线部的延伸方向平行并且与第一传输线的延伸方向垂直。
(8)根据上述(7)的天线结构，其还包括：与第一辐射单元电连接的第一电路板；以及与第二辐射单元和第三辐射单元电连接的第二电路板。
(9)根据上述(1)的天线结构，其还包括与第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元间隔开的第四辐射单元。
(10)根据上述(9)的天线结构，其中第四辐射单元包括与第一辐射器具有相同的极化方向的第四辐射器以及在与第四辐射器相同的层处与第四辐射器连接的第四传输线。
(11)根据上述(9)的天线结构，其中第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元被设置为接收辐射单元，并且第四辐射单元被设置为发送辐射单元。
(12)根据上述(1)的天线结构，其还包括介电层，第一辐射单元、第二辐射单元和第三辐射单元设置在介电层上，并且第一方向平行于介电层的宽度方向，并且第二方向平行于介电层的长度方向。
(13)根据上述(12)的天线结构，其中第一辐射器的底侧部和第二辐射器的底侧部邻近介电层的宽度方向上的边缘，并且第二辐射器的横向侧部和第三辐射器的横向侧部邻近介电层的长度方向上的边缘。
(14)根据上述(1)的天线结构，其中第一辐射器、第二辐射器和第三辐射器各自具有网状结构，并且第一传输线、第二传输线和第三传输线各自包括实心结构。
(15)根据上述(14)的天线结构，其中第一馈电部、第二馈电部和第三馈电部各自具有网状结构，并且第一线部、第二线部和第三线部各自具有实心结构。
(16)一种运动识别传感器，其包括根据上述实施方式的天线结构。
(17)一种雷达传感器，其包括根据上述实施方式的天线结构。
(18)一种图像显示装置，其包括：显示面板；以及设置在显示面板上的根据上述实施方式的天线结构。
(19)根据上述(18)的图像显示装置，其中第一方向平行于显示面板的宽度方向，并且第二方向平行于显示面板的长度方向，并且第一辐射器、第二辐射器和第三辐射器中的第二辐射器最邻近显示面板的一个拐角部。
(20)根据上述(18)的图像显示装置，其还包括：与天线结构耦合的运动传感器驱动电路；以及将天线结构和运动传感器驱动电路电连接的柔性印刷电路板(FPCB)。
根据本发明的实施方式，天线结构可以包括可以彼此独立地被驱动的第一辐射器、第二辐射器和第三辐射器。第一辐射器和第二辐射器布置的第一方向与第三辐射器和第二辐射器布置的第二方向可以彼此垂直。因此，可以测量彼此垂直的两个方向上的信号变化，以检测感测目标的运动或距离。
天线结构可以包括与每个辐射器连接的传输线。传输线可以包括与辐射器连接的馈电部和与馈电部连接的线部。第一辐射器、第二辐射器和第三辐射器可以形成相同的极化特性，并且第一线部、第二线部和第三线部中的两个可以具有不同的馈电方向。线部可以避开设置辐射器的区域朝向天线结构的一侧设置，以方便天线馈电设计。因此，与每个辐射器连接的传输线可以被设计为具有类似的长度，并且可以防止线电阻增加和信号损耗。
馈电部的延伸方向可以彼此平行。因此，辐射器的极化方向可以彼此一致，并且可以提高天线结构的增益和信号灵敏度，从而提高感测性能。
天线结构还可以包括发送辐射器。天线结构可以通过电路板与运动传感器驱动电路或雷达处理器电耦合。从感测目标反射的电磁波获得的信号信息可以被传输到运动传感器驱动电路或雷达处理器，并且可以基于所收集的信息来测量感测目标的运动、位置和距离。
附图说明
图1和图2是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
图3是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
图4是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
图5是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
图6和图7是示出根据示例实施方式的图像显示装置的示意性平面图和剖视图。
具体实施方式
根据本发明的示例实施方式，一种天线结构包括布置在两个垂直的方向上的多个辐射器。
根据本发明的示例实施方式，还提供了一种包括上述天线结构的图像显示装置。然而，天线结构的应用不限于显示装置，天线结构可以应用于诸如车辆、家用电器、建筑等的各种物体或结构。
在下文中，将参照附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员将理解，提供参照附图描述的这些实施方式是为了进一步理解本发明的精神，并非是对详细说明和所附权利要求中公开的要保护的主题进行限制。
本文使用的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“一个端部”、“另一个端部”、“上侧”、“下侧”、“上部”、“下部”等并非用于限制绝对位置或顺序，而是用于以相对的意义区分不同的部件或元件。
图1和图2是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
参照图1，天线结构可以包括介电层105以及设置在介电层105上的第一辐射单元110、第二辐射单元120和第三辐射单元130。
介电层105例如可以包括透明树脂材料。例如，介电层105可以包括聚酯类树脂，例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；纤维素类树脂，例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素；聚碳酸酯类树脂；丙烯酸树脂，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯类树脂，例如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烃类树脂，例如聚乙烯、聚丙烯、环烯烃或具有降冰片烯结构的聚烯烃和乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯类树脂；酰胺类树脂，例如尼龙和芳族聚酰胺；酰亚胺类树脂；聚醚砜类树脂；砜类树脂；聚醚醚酮类树脂；聚苯硫醚树脂；乙烯醇类树脂；偏二氯乙烯类树脂；乙烯醇缩丁醛类树脂；烯丙基化物类树脂；聚甲醛类树脂；环氧类树脂；聚氨酯或丙烯酸聚氨酯类树脂；有机硅类树脂等。它们可以单独使用或两种以上组合使用。
介电层105可以包括诸如光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等的粘合膜。在一些实施方式中，介电层105可以包括无机绝缘材料，例如玻璃、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等。
在一个实施方式中，介电层105可以设置成基本上单一的层。
在一个实施方式中，介电层105可以包括至少两个层的多层结构。例如，介电层105可以包括基板层和天线介电层，并且可以包括位于基板层与天线介电层之间的粘合层。
可以通过介电层105形成天线结构100的电容或电感，从而可以调节可以驱动或操作天线结构的频段。在一些实施方式中，介电层105的介电常数可调节到大约1.5到大约12的范围内。如果介电常数超过大约12，驱动频率可能被过度降低，从而可能无法实现期望的高频段或超高频段下的驱动。
在一些实施方式中，可以在介电层105的底表面上设置接地层。可以通过接地层更好地促进传输线中的电场的产生，并且可以吸收或屏蔽传输线周围的电噪声。
在一些实施方式中，接地层可以作为天线结构100的单独构件被包含在内。在一些实施方式中，应用天线结构100的图像显示装置的导电构件可以用作接地层90。
例如，导电构件可以包括各种电极或布线，例如包括在显示面板的薄膜晶体管(TFT)阵列中的栅电极、源/漏电极、像素电极、公共电极、扫描线、数据线等。
在一个实施方式中，设置在显示装置后部的金属构件(例如SUS板)、传感器构件(例如数字转换器)、散热板等可以用作接地层。
在示例实施方式中，第一辐射单元110、第二辐射单元120和第三辐射单元130可以在介电层105上彼此物理地间隔开。
第一辐射单元110可以包括第一辐射器112和与第一辐射器112连接的第一传输线114。第二辐射单元120可以包括第二辐射器122和与第二辐射器122连接的第二传输线124。第三辐射单元130可以包括第三辐射器132和与第三辐射器132连接的第三传输线134。
在示例实施方式中，第一辐射器112和第二辐射器122可以沿第一方向布置。例如，第一辐射器112和第二辐射器122可以沿着在第一方向上延伸的第一轴线X1彼此间隔开。第一轴线X1可以是穿过第一辐射器112和第二辐射器122的中心并且在第一方向上延伸的假想直线。
在示例实施方式中，第二辐射器122和第三辐射器132可以沿第二方向布置。例如，第二辐射器122和第三辐射器132可以沿着在第二方向上延伸的第二轴线X2彼此间隔开。第二轴线X2可以是穿过第二辐射器122和第三辐射器132的中心并且在第二方向上延伸的假想直线。
例如，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以彼此间隔开，并且可以提供独立的辐射特性和信号接收。另外，可以测量根据感测目标的位置变化的第一方向和第二方向上的信号变化。可以通过测得的信号变化来检测感测目标的运动和移动距离。
在示例实施方式中，第一轴线X1和第二轴线X2可以彼此垂直。因此，天线结构100可以检测彼此正交的两条轴线X1和X2上的信号强度。例如，天线结构100可以将两条正交轴线上的信号强度的变化传送到运动传感器驱动电路或雷达处理器。可以通过运动传感器驱动电路或雷达处理器基于所收集的信息来测量X-Y坐标系上的所有方向上的位置变化或距离。
天线结构100可用于检测运动和手势的运动传感器或检测距离的雷达。第一辐射单元110、第二辐射单元120和第三辐射单元130可以设置为接收辐射单元。例如，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以用作用于检测运动或距离的接收辐射器。例如，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以接收从感测目标反射的信号。
第二辐射单元120可用作用于测量第一轴线X1与第二轴线X2上的信号变化的参考点。例如，可以通过基于第二辐射单元120的信号强度测量第一轴线X1和第二轴线X2上的信号强度的变化来感测感测目标的位置变化。
在一些实施方式中，辐射器112、122和132各自可以被设计为具有例如在3G、4G、5G或更高的高频段或超高频段中的谐振频率。例如，辐射器112、122和132各自的谐振频率可以是大约50GHz以上，并且例如可以在50GHz到80GHz或55GHz到77GHz的范围内。
在一些实施方式中，第一辐射器112和第二辐射器122之间在第一方向上的间隔距离以及第二辐射器122和第三辐射器132之间在第二方向上的间隔距离可以基本相同。在这种情况下，可以在规则的距离间隔下测量第一方向和第二方向上的信号强度。因此，可以更准确地测量根据感测对象的位置变化的第一方向和第二方向上的信号变化。
在示例实施方式中，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以形成相同的极化特性。例如，第一辐射器112的极化方向、第二辐射器122的极化方向和第三辐射器132的极化方向可以相同。
例如，如果第一辐射器112具有水平方向上的线性极化特性，则第二辐射器122和第三辐射器132也可以具有水平方向上的线性极化特性。
例如，如果第一辐射器112具有垂直方向上的线性极化特性，则第二辐射器122和第三辐射器132也可以具有垂直方向上的线性极化特性。
当第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132中的任意一个的极化方向不同时，可能无法检测到与具有不同极化方向的辐射器对应的信号。例如，当第三辐射器132的极化方向与第一辐射器112的极化方向和第二辐射器122的极化方向不同时，可能无法感测到感测目标在第二方向上的位置变化。
根据本发明的实施方式，第一辐射器112的极化方向、第二辐射器122的极化方向和第三辐射器132的极化方向基本相同，使得第一方向上的信号灵敏度和第二方向上的信号灵敏度可以变得均匀。
在示例实施方式中，第一传输线114可以与第一辐射器112电连接。第二传输线124可以与第二辐射器122电连接。第三传输线134可以与第三辐射器132电连接。
例如，第一传输线114、第二传输线124和第三传输线134可以分别向第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132传输天线驱动集成电路(IC)芯片的驱动信号或电力。
例如，第一传输线114、第二传输线124和第三传输线134可以分别将来自第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132的电磁波信号或电信号传送到天线驱动IC芯片、运动传感器驱动电路或雷达处理器。
第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以独立地驱动。另外，可以独立地测量沿着第一轴线X1的电磁波信号的强度变化和沿着第二轴线X2的电磁波信号的强度变化。
在一些实施方式中，第一传输线114、第二传输线124和第三传输线134可以分别与第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132设置在同一层或同一水平。
传输线114、124和134可以与辐射器112、122和132设置在同一水平，使得可以在没有用于信号输入/输出和馈电的单独的同轴电源的情况下执行馈电/驱动。因此，例如，可以实现将天线结构100设置在显示面板上的显示屏天线(AoD)。
在一些实施方式中，第一传输线114、第二传输线124和第三传输线134可以在介电层105上分别设置在与第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132不同的层或不同的水平处。
在这种情况下，传输线114、124和134以及辐射器112、122和132可以通过过孔彼此电连接。
在示例实施方式中，传输线114、124和134可以包括与辐射器112、122和132连接的馈电部114a、124a和134a以及与馈电部114a、124a、134a连接的线部114b、124b和134b。例如，馈电部114a、124a和134a的一个端部可以与辐射器112、122和132连接，并且馈电部114a、124a、134a的另一个端部可以与线部114b、124b和134b连接。
第一传输线114可以包括与第一辐射器112直接连接的第一馈电部114a和与第一馈电部114a的端部连接的第一线部114b。第二传输线124可以包括与第二辐射器122直接连接的第二馈电部124a和与第二馈电部124a的端部连接的第二线部124b。第三传输线134可以包括与第三辐射器132直接连接的第三馈电部134a和与第三馈电部134a的端部连接的第三线部134b。
在示例实施方式中，辐射器112、122和132的极化方向可以通过从传输线114、124和134到辐射器112、122和132的馈电方向来控制。例如，可以根据与辐射器112、122和132连接的馈电部114a、124a和134a的延伸方向来确定辐射器112、122和132的极化方向。
例如，当第一馈电部114a的延伸方向和第二馈电部124a的延伸方向彼此平行时，第一辐射器112和第二辐射器122可以具有相同的极化特性。
在示例实施方式中，第一馈电部114a、第二馈电部124a和第三馈电部134a可以彼此平行地延伸。例如，如图1所示，第一馈电部114a、第二馈电部124a和第三馈电部134a可以沿着第二方向沿直线延伸。
在这种情况下，针对第一辐射器112的馈电方向、针对第二辐射器122的馈电方向和针对第三辐射器132的馈电方向可彼此平行。因此，第一辐射器112的极化方向、第二辐射器122的极化方向和第三辐射器132的极化方向可以相同。辐射器可以形成相同的极化特性，因此可以增强天线结构100的接收效率，并且可以提高针对感测对象的运动或距离的灵敏度。
在示例实施方式中，第一线部114b、第二线部124b和第三线部134b中的两个可以具有不同的馈电方向。例如，第一线部114b的馈电方向和第三线部134b的馈电方向可以彼此不同。因此，第一线部114b和第三线部134b可以在避开辐射器112、122和132在介电层105上设置的区域的同时各自延伸到介电层105的边缘。
在一个实施方式中，第一线部114b、第二线部124b和第三线部134b中的两个可以彼此平行地延伸，而另一个可以垂直于第一线部至第三线部中的这两个线部延伸。
由于与外部电路结构或驱动IC芯片连接的线部114b、124b和134b的延伸方向中的一个是垂直的，因此可以增加天线馈电设计的自由度。因此，辐射器112、122和132可以容易地设置在介电层105的拐角部或图像显示装置的拐角部处。例如，拐角部可以指介电层105的宽度方向上的边缘和长度方向上的边缘彼此相交的区域。
此外，可以减小传输线114、124和134的长度，从而可以减小辐射器112、122和132与外部电路结构之间的馈电距离，因此可以抑制信号和馈电损耗。
例如，如图1所示，第一线部114b的延伸方向和第二线部124b的延伸方向可以彼此平行，并且第三线部134b的延伸方向可以与第一线部114b的延伸方向和第二线部124b的延伸方向垂直。
在示例实施方式中，第三传输线134可以包括弯折部。第三馈电部134a和第三线部134b可以通过弯折部分开。例如，第三馈电部134a的延伸方向和第三线部134b的延伸方向可以彼此垂直。
在一个实施方式中，第一传输线114和第二传输线124各自可以沿直线延伸。例如，第一馈电部114a和第一线部114b可以在相同的方向上延伸。例如，第二馈电部124a和第二线部124b可以在相同的方向上延伸。
第一传输线114的延伸方向和第二传输线124的延伸方向可以彼此平行。第三线部134b的延伸方向可以与第一传输线114的延伸方向和第二传输线124的延伸方向垂直。
例如，第一传输线114、第二传输线124和第三馈电部134a可以在第二方向上延伸，并且第三线部134b可以在第一方向上延伸。
在示例实施方式中，第二传输线124也可以包括弯折部。因此，通过第二传输线124的弯折部可以使第二馈电部124a的延伸方向和第二线部124b的延伸方向彼此垂直。
例如，如图2所示，第二线部124b的延伸方向和第三线部134b的延伸方向可以彼此平行。
在一个实施方式中，第一传输线114可以沿直线延伸。例如，第一馈电部114a和第一线部114b可以在相同的方向上延伸。在这种情况下，第一传输线114的延伸方向可以与第二线部124b的延伸方向和第三线部134b的延伸方向垂直。
例如，第一传输线114、第二馈电部124a和第三馈电部134a可以在第二方向上延伸，并且第二线部124b和第三线部134b可以在第一方向上延伸。
在示例实施方式中，第一方向可以平行于介电层105的宽度方向，而第二方向可以垂直于介电层105的厚度方向。
在一些实施方式中，沿着第一方向延伸的假想直线F1可以包括第一辐射器112的底侧部和第二辐射器122的底侧部。沿着第二方向延伸的假想直线F2可以包括第二辐射器122的横向侧部和第三辐射器132的横向侧部。例如，沿着第二方向延伸的假想直线F2可以包括第二辐射器122的右侧部和第三辐射器132的右侧部或第二辐射器122的左侧部和第三辐射器132的左侧部。
在这种情况下，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以设置成邻近介电层105的拐角部。例如，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132中的第二辐射器122可以最接近介电层的拐角部。
可以减小辐射器112、122和132与介电层105的边缘之间的距离，从而减小传输线114、124和134的长度。因此，可以防止由传输线114、124和134引起的馈电损耗和信号减少，从而可以提高天线效率。
天线结构100还可以包括被设置为与第一辐射单元110、第二辐射单元120和第三辐射单元130间隔开的第四辐射单元140。
第四辐射单元140可以包括第四辐射器142以及在与第四辐射器142相同的层处与第四辐射器142连接的第四传输线144。
第四辐射单元140可以设置为天线结构100的发送辐射单元。例如，第四辐射器142可以被设置为发送辐射器，并朝向感测目标辐射电磁波。第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以接收从感测目标反射的电磁波。
在示例实施方式中，第一辐射器112、第二辐射器122、第三辐射器132和第四辐射器142可以具有相同的极化特性。由于接收辐射器和发送辐射器的极化方向可以彼此一致，因此可以提高天线结构100的信号发送和接收效率，并且可以提高灵敏度和准确度。
例如，当第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132具有垂直方向上的线性极化特性时，第四辐射器142也可以具有垂直方向上的线性极化特性。
例如，当第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132具有水平方向上的线性极化特性时，第四辐射器142也可以具有水平方向上的线性极化特性。
在一些实施方式中，第四传输线144可以包括与第四辐射器142连接的第四馈电部144a和与第四馈电部144a连接的第四线部144b。
第四馈电部144a可以与第一馈电部114a、第二馈电部124a和第三馈电部134a平行地延伸。因此，第四辐射器142可以形成与第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132相同的极化特性。
在示例实施方式中，第四传输线144可以沿直线延伸。例如，第四馈电部144a和第四线部144b可以在相同的方向上延伸。在一个实施方式中，第四馈电部144a和第四线部144b可以彼此成一体。
因此，可以减小第四传输线144的长度，从而减小线电阻。可以增加天线结构100的覆盖范围和信号发送/接收效率。
在示例实施方式中，辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144可以包括银(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金属的合金。它们可以单独使用或至少两者组合使用。
在一个实施方式中，辐射器112、122、132和/或142以及传输线114、124、134和144可以包括银(Ag)或银合金(例如，银钯铜(APC))或者铜(Cu)或铜合金(例如，铜-钙(CuCa))以实现低电阻和细线宽图案。
在一些实施方式中，辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144可包含透明导电氧化物，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、锌氧化物(ZnOx)等。
在一些实施方式中，辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构，并且例如可以包括透明导电氧化物层-金属层的双层结构或透明导电氧化物层-金属层-透明导电氧化物层的三层结构。在这种情况下，可以通过金属层提高柔性，并且还可以通过金属层的低电阻提高信号传输速度。可以通过透明导电氧化物层提高耐腐蚀性和透明度。
辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144可以包括黑化部，从而可以减小辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144的表面处的反射率，以抑制由于光反射引起的视觉图案识别。
在一个实施方式中，可以将包括在辐射器112、122、132和142和/或传输线114、124、134和144中的金属层的表面转化为金属氧化物或金属硫化物来形成黑化层。在一个实施方式中，可以在金属层上形成诸如黑色材料覆层或镀层的黑化层。黑色材料或镀层可以包括硅、碳、铜、钼、锡、铬、钼、镍、钴或包含其中至少一种金属的氧化物、硫化物或合金。
考虑到反射率降低效果和天线辐射特性，可以调节黑化层的组成和厚度。
图3是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
参照图3，第一辐射器112、第二辐射器122、第三辐射器132和第四辐射器142各自可以具有网状结构。因此，可以提高天线结构100的透光率。
在示例实施方式中，辐射器112、122、132和142以及传输线114、124、134和144可以完全包括网状结构。在一个实施方式中，辐射器112、122、132和142的至少一部分或传输线114、124、134和144的至少一部分可以包括实心结构，以改进天线结构的驱动特性并且增强阻抗匹配和馈电效率。
例如，传输线114、124、134和144的端部可以具有实心结构。在这种情况下，传输线114、124、134和144的端部可以用作信号垫。
在一些实施方式中，第一馈电部114a、第二馈电部124a、第三馈电部134a和第四馈电部144a可以形成为网状结构。邻近辐射器112、122、132和142的馈电部114a、124a、134a和144a可以具有网状结构，从而可以提高天线结构100的透光率。
在一些实施方式中，第一线部114b、第二线部124b、第三线部134b和第四线部144b可以具有实心结构。因此，可以减小传输线114、124、134和144的电阻，并且可以防止信号和功率损失。
在一些实施方式中，辐射器112、122、132和142的至少一部分可以具有实心结构。因此，可以额外提高辐射器112、122、132和142的信号效率和天线增益。例如，辐射器112、122、132和142的邻近介电层105的边缘的部分可以具有实心结构。
例如，如图5所示，第一辐射器112可以在邻近第一传输线114的侧部具有实心结构。第三辐射器132可以在与第三传输线134物理分离的侧部具有实心结构。第二辐射器122可以在相邻的两个侧部具有实心结构。
在这种情况下，第一辐射器112、第二辐射器122和第三辐射器132可以高效地设置在相对较窄的空间中。因此，在应用于具有窄边框区域的显示装置时可以提高空间效率。
在一些实施方式中，天线结构100还可以包括信号垫。信号垫可以与线部114b、124b、134b、144b中的每一个连接。
在一个实施方式中，信号垫可以设置为与传输线114、124、134和144基本上成一体的构件。例如，传输线114、124、134和144的一个端部可以设置为信号垫。
在一些实施方式中，接地垫可以设置在信号垫周围。例如，一对接地垫可以在中间插有信号垫的情况下彼此面对。
接地垫可以与传输线114、124、134和144以及信号垫电气和物理地分离。
图4是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
参照图4，天线结构100可以包括第一电路板160和第二电路板170。
第一电路板160可以沿着介电层105的宽度方向上的边缘设置。第二电路板170可以沿着介电层105的长度方向上的边缘设置。
当第二线部124b和第三线部134b在相同的方向上延伸时，第一电路板160可以与第一辐射单元110电连接，并且第二电路板170可以与第二辐射单元120和第三辐射单元130电连接。
例如，当第一传输线114和第四传输线144各自沿着第一方向沿直线延伸时，第一电路板160可以与第一辐射单元110和第四辐射单元140电连接。
当第一线部114b和第二线部124b在相同的方向上延伸时，第一电路板160可以与第一辐射单元110和第二辐射单元120电连接，并且第二电路板170可以与第三辐射单元130电连接。
例如，当第一传输线114、第二传输线124和第四传输线144各自沿着第一方向沿直线延伸时，第一电路板160可以与第一辐射单元110、第二辐射单元120和第四辐射单元140电连接。
在一些实施方式中，传输线114、124、134和144的一个端部可以与辐射器112、122、132和142连接，并且传输线114、124、134和144的另一个端部可以与电路板160和170接合。
例如，线部114b、124b、134b和144b的一个端部可以与馈电部114a、124a、134a和144a连接，并且线部114b、124b、134b和144b的另一个端部可以与电路板160和170接合。
电路板160和170例如可以包括柔性印刷电路板(FPCB)。例如，可以将诸如各向异性导电膜(ACF)的导电接合结构接合到传输线114、124、134和144的另一个端部上，然后可以对电路板160和170进行热压。
电路板160和170可以包括芯层162和172以及设置在芯层162、172上的电路布线164和174。电路布线164和174可以与传输线114、124、134和144的所述另一个端部连接，以用作天线馈电布线。
例如，电路布线164和174的一个端部可以暴露于外部，并且电路布线164、174的露出的端部可以与传输线114、124、134和144接合。因此，电路布线164和174以及辐射单元110、120、130和140可以彼此电连接。
图5是示出根据示例实施方式的天线结构的示意性平面图。
参照图5，天线结构100还可以包括设置在第一辐射器112、第二辐射器122、第三辐射器132和第四辐射器142周围的虚设网状图案150。例如，虚设网状图案150可以通过分离区域155与辐射器112、122、132和142以及传输线114、124、134和144电气和物理地分离。
例如，可以在介电层105上形成包含上述的金属或合金的导电层。可以在沿着上述的辐射器112、122、132和142以及传输线114、124、134和144的轮廓蚀刻导电层时形成网状结构。因此，可以形成通过分离区域155与辐射器112、122、132和142以及传输线114、124、134和144间隔开的虚设网状图案150。
由于分布有虚设网状图案150，围绕辐射器112、122、132和142的光学特性可以变得均匀，并且可以提高天线结构100的透光率。因此，可以防止天线结构100被视觉识别。
图6和图7是示出根据示例实施方式的图像显示装置的示意性平面图和剖视图。
图6示出了图像显示装置300的前部或窗口表面。图像显示装置300的前部可以包括显示区域DA和非显示区域NA。非显示区域NA例如可以对应于图像显示装置300的遮光部分或边框部分。
天线结构100可以朝向图像显示装置300的前部设置，并且例如可以设置在显示面板上。
因此，天线结构100可检测图像显示装置300的前部上的感测目标的运动或操作。
在一些实施方式中，天线结构100可以薄膜的形式附接于显示面板。
在一个实施方式中，天线结构100可以遍及图像显示装置300的显示区域DA和非显示区域NA形成。在一个实施方式中，辐射器112、122、132和142可以至少部分地覆盖显示区域DA。
如上所述，传输线114、124、134和144的具有实心结构的部分和信号垫可以设置在非显示区域NA中。例如，馈电部114a、124a、134a和144a可以叠加在显示区域DA上，并且线部114b、124b、134b和144b的具有实心结构的部分可以设置在非显示区域NA中。
在一些实施方式中，天线结构100可定位在图像显示装置300的拐角部处。例如，第二辐射器122可以设置为邻近图像显示装置300的拐角部或显示面板的拐角部。
天线结构100的第一方向可以与图像显示装置300的宽度方向平行，第二方向可以与图像显示装置300的宽度方向垂直。
在一个实施方式中，包括第一辐射器112的底侧部和第二辐射器122的底侧部或第一辐射器112的上侧部和第二辐射器122的上侧部的假想直线可以邻近显示区域DA的宽度方向上的边缘。例如，参照图6，第一辐射器112的底侧部和第二辐射器122的底侧部可以定位在显示区域DA的宽度方向上的边缘上。
另外，包括第二辐射器122的右侧部和第三辐射器132的右侧部或第二辐射器122的左侧部和第三辐射器132的左侧部的假想直线可以邻近显示区域DA的长度方向上的边缘。例如，参照图6，第二辐射器122的右侧部和第三辐射器132的右侧部可以定位在显示区域DA的长度方向上的边缘上。
第二辐射器122可以邻近显示区域DA的顶点或拐角。因此，可以减小辐射器112、122、132和142与电路板160和170之间的馈电距离。因此，可以减小传输线114、124、134和144的长度，并且可以通过减小信号和电力损耗来进一步改进运动感测性能。
参照图7，图像显示装置300可以包括显示面板310和设置在显示面板310上的上述天线结构100。为了便于描述，在图7中省略了第二电路板170的图示。
在示例实施方式中，图像显示装置还可以包括显示面板310上的光学层320。例如，光学层320可以是包括偏振器或偏振板的偏振层。
在一个实施方式中，可以在天线结构100上设置覆盖窗。覆盖窗例如可以包括玻璃(例如，超薄玻璃(UTG))或透明树脂膜。因此，可以减小或吸收施加到天线结构100上的外部冲击。
例如，天线结构100可以设置在光学层320与覆盖窗之间。在这种情况下，设置在辐射器112、122、132和142下方的介电层105和光学层320可以共同用作辐射器112、122、132和142的介电层。因此，可以实现适当的介电常数，从而可以充分地实现天线结构100的运动感测性能。
例如，光学层320和天线结构100可以通过第一粘合层层合，并且天线结构100和覆盖窗可以通过第二粘合层层合。
天线结构100的电路板160和170例如可以沿着显示面板310的横向侧弯曲轮廓弯折，以设置在图像显示装置300的后部并朝向安装有驱动IC芯片的中间电路板200(例如，主板)延伸。中间电路板200可以是刚性电路板。
电路板160和170和中间电路板200可以通过连接器彼此接合或连接，从而可以实现通过天线驱动IC芯片对天线结构100进行馈电和天线驱动控制。
在一些实施方式中，运动传感器驱动电路210可以安装在中间电路板200上。在一个实施方式中，运动传感器驱动电路210可以包括接近传感器、手势传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、位置传感器、地磁传感器等。
例如，第一电路板160和第二电路板170可以与中间电路板200电连接，使得天线结构100的信号发送/接收信息可以被传送到运动传感器驱动电路210。因此，可以提供一种包括天线结构100的运动识别传感器。
在一些实施方式中，第一辐射单元110、第二辐射单元120、第三辐射单元130和第四辐射单元140可以与运动传感器驱动电路210耦合。因此，天线结构100的第一轴线X1和第二轴线X2上的信号变化可以被传输/提供给运动传感器驱动电路210。运动传感器驱动电路210可以基于从天线结构100提供的信号信息来测量感测目标的运动。
例如，感测目标在第一方向上的运动可以由第二辐射器122和第一辐射器112感测。感测目标在第二方向上的运动可以由第二辐射器122和第三辐射器132感测。
在一个实施方式中，运动传感器驱动电路220可以包括运动检测电路。从天线结构100发送的信号信息可以通过运动检测电路转换/计算为位置信息或距离信息。
在一个实施方式中，天线结构100可以与雷达传感器电路电连接，因此信号发送/接收信息可以被发送到雷达处理器。例如，第一电路板160和第二电路板170可以通过中间电路板200与雷达处理器电连接。因此，可以提供一种包括天线结构100的雷达传感器。
雷达传感器可以分析发送/接收信号以检测关于感测目标的信息。例如，天线结构100可以发送发送信号并接收由感测目标反射的信号，以测量与感测目标的距离。
例如，可以通过测量从天线结构100发送的信号被感测目标反射并由天线结构100再次接收所需的时间来计算感测目标的距离。

Claims (20)

1.一种天线结构，其特征在于，其包括：
第一辐射单元，其包括第一辐射器以及包括与所述第一辐射器直接连接的第一馈电部和与所述第一馈电部的端部连接的第一线部的第一传输线；
第二辐射单元，其包括与所述第一辐射器具有相同的极化方向的第二辐射器以及包括与所述第二辐射器直接连接的第二馈电部和与所述第二馈电部的端部连接的第二线部的第二传输线；以及
第三辐射单元，其包括与所述第一辐射器具有相同的极化方向的第三辐射器以及包括与所述第三辐射器直接连接的第三馈电部和与所述第三馈电部的端部连接的第三线部的第三传输线，
其中所述第一辐射器和所述第二辐射器沿着第一方向布置，并且所述第二辐射器和所述第三辐射器沿着垂直于所述第一方向的第二方向布置，并且
所述第一线部、所述第二线部和所述第三线部中的两个具有不同的馈电方向。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一传输线与所述第一辐射器设置在同一层，所述第二传输线与所述第二辐射器设置在同一层，并且所述第三传输线与所述第三辐射器设置在同一层。
3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一馈电部的延伸方向、所述第二馈电部的延伸方向和所述第三馈电部的延伸方向彼此平行。
4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述第三传输线具有弯折部，并且所述第三馈电部的延伸方向和所述第三线部的延伸方向彼此垂直。
5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第一传输线和所述第二传输线各自沿直线延伸，并且
所述第一传输线的延伸方向与所述第二传输线的延伸方向平行并且与所述第三线部的延伸方向垂直。
6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，其还包括：
与所述第一辐射单元和所述第二辐射单元电连接的第一电路板；以及
与所述第三辐射单元电连接的第二电路板。
7.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第二传输线具有弯折部，
所述第二馈电部的延伸方向和所述第二线部的延伸方向彼此垂直，并且
所述第二线部的延伸方向与所述第三线部的延伸方向平行并且与所述第一传输线的延伸方向垂直。
8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，其还包括：
与所述第一辐射单元电连接的第一电路板；以及
与所述第二辐射单元和所述第三辐射单元电连接的第二电路板。
9.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，其还包括与所述第一辐射单元、所述第二辐射单元和所述第三辐射单元间隔开的第四辐射单元。
10.根据权利要求9所述的天线结构，其特征在于，所述第四辐射单元包括与所述第一辐射器具有相同的极化方向的第四辐射器以及在与所述第四辐射器相同的层处与所述第四辐射器连接的第四传输线。
11.根据权利要求9所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射单元、所述第二辐射单元和所述第三辐射单元被设置为接收辐射单元，并且所述第四辐射单元被设置为发送辐射单元。
12.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，其还包括介电层，所述第一辐射单元、所述第二辐射单元和所述第三辐射单元设置在所述介电层上，并且
所述第一方向平行于所述介电层的宽度方向，并且所述第二方向平行于所述介电层的长度方向。
13.根据权利要求12所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射器的底侧部和所述第二辐射器的底侧部邻近所述介电层的宽度方向上的边缘，并且
所述第二辐射器的横向侧部和所述第三辐射器的横向侧部邻近所述介电层的长度方向上的边缘。
14.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一辐射器、所述第二辐射器和所述第三辐射器各自具有网状结构，并且
所述第一传输线、所述第二传输线和所述第三传输线各自包括实心结构。
15.根据权利要求14所述的天线结构，其特征在于，所述第一馈电部、所述第二馈电部和所述第三馈电部各自具有网状结构，并且
所述第一线部、所述第二线部和所述第三线部各自具有实心结构。
16.一种运动识别传感器，其特征在于，其包括根据权利要求1所述的天线结构。
17.一种雷达传感器，其特征在于，其包括根据权利要求1所述的天线结构。
18.一种图像显示装置，其特征在于，其包括：
显示面板；以及
设置在所述显示面板上的根据权利要求1所述的天线结构。
19.根据权利要求18所述的图像显示装置，其特征在于，所述第一方向平行于所述显示面板的宽度方向，并且所述第二方向平行于所述显示面板的长度方向，并且
所述第一辐射器、所述第二辐射器和所述第三辐射器中的所述第二辐射器最邻近所述显示面板的一个拐角部。
20.根据权利要求18所述的图像显示装置，其特征在于，其还包括：
与所述天线结构耦合的运动传感器驱动电路；以及
将所述天线结构和所述运动传感器驱动电路电连接的柔性印刷电路板。
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ES2485308T3 (es) 2011-12-21 2014-08-13 Agfa-Gevaert Dispersión que contiene nanopartículas metálicas, de óxido de metal o de precursor de metal, un dispersante polimérico y un aditivo de sinterización

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