CN211150747U - 天线玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃和透明天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线玻璃，所述天线玻璃包括玻璃层和透明天线；所述透明天线设置在所述玻璃层表面；所述透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性，所述网格线的线宽W为1μm‑10μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。本实用新型的天线玻璃透光率高，可作为隐形天线，肉眼不可见。本实用新型还提供一种汽车玻璃、建筑玻璃和透明天线。

Description

天线玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃和透明天线

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种天线玻璃、汽车玻璃、建筑玻璃和透明天线。

背景技术

目前的车载玻璃天线，通常是采用银浆将天线图案印刷在汽车玻璃的内表面再加热成型，从而实现接收FM/AM/TV/WIFI/GPS等信号的功能。虽然现在的玻璃天线相对外置车载天线来说，被人称为隐形天线，但实际上并未到达真正意义上的隐形效果，人的肉眼还是可以明显看到在汽车玻璃天线上一条条金属走线，影响汽车美观和用户体验。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种天线玻璃，其透光率高，可作为隐形天线，肉眼不可见。

此外，还提供一种透明天线。

此外，还提供一种透明天线的制备方法。

一种天线玻璃，包括玻璃层和透明天线；所述透明天线设置在所述玻璃层表面；所述透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性，所述网格线的线宽W为1μm-10μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。本实用新型的天线玻璃透光率高，可密集架设。

其中，所述天线玻璃还包括透明保护层，所述透明保护层设在所述透明天线表面。透明保护层可以防止透明天线被刮到或被腐蚀。

其中，所述透明保护层为透明基材，所述透明天线嵌入所述透明基材。透明基材可以防止透明天线被刮到或被腐蚀，此外，透明天线可以直接在透明基材上成型，然后粘合至玻璃层，因此可以简化制备工艺。

其中，所述透明天线嵌入所述玻璃层中。这样可以在玻璃层上直接制备透明天线，可以进一步简化天线玻璃的制备工艺。

其中，所述透明保护层为涂层。涂层可以防止透明天线被刮到或被腐蚀。

其中，所述涂层为防刮涂层或防腐蚀涂层。防刮涂层或防腐蚀涂层可以防止透明天线被刮到或被腐蚀。

其中，所述透明天线铺满所述玻璃层。将透明天线铺满玻璃层，可以增加天线的密集程度，更满足基站的高密度架设要求。

其中，所述网格线的厚度H与所述网格线的线宽W比满足0.8≤H/W≤3。这样使透明天线具有更低的阻抗，能更好的满足透明天线100对低阻抗的要求。

其中，所述网格线的横截面为梯形或矩形。这样有利于透明天线制备过程中更好的脱模。

其中，所述网格结构由导电金属粉末制得，所述金属粉末的平均粒径为2nm-8nm。金属粉末的平均粒径为2nm-8nm时，能更好的的控制网格线的线宽，制备透光率更高的透明天线。

其中，所述金属粉末为银或铜。银或铜阻抗更低，导电性能更好，具有更好的信号接收能力，使得透明天线信号更好、更稳定。

其中，所述网格结构的网格形状为矩形。当其它条件固定的情况下，矩形形状的透明天线具有更高的开口率和透光率。

本实用新型还提供一种汽车玻璃，应用于汽车车窗，所述汽车玻璃包括上的天线玻璃，所述天线玻璃的透明天线朝向所述汽车的外表面。天线使用时朝向汽车的外表面，可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃的信号更强、更稳定。

本实用新型还提供一种建筑玻璃，应用于建筑物的门窗，其特征在于，所述建筑玻璃包括上述的天线玻璃，所述天线玻璃的透明天线朝向所述建筑物的外表面。天线使用时朝向建筑物的外表面，可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃的信号更强、更稳定。

本实用新型还提供一种透明天线，所述透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性所述网格线的线宽W为1μm-10μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。

其中，所述单个网格相邻两边的夹角为60°-120°。当单个网格任意相邻边的夹角为60°-120°时，透明天线具有更好的透光率。

其中，所述网格线的横截面为梯形或矩形。这样有利于透明天线制备过程中更好的脱模。

所述网格线的厚度H与所述网格线的线宽W比满足0.8≤H/W≤3。这样使透明天线具有更低的阻抗，能更好的的满足透明天线100对低阻抗的要求。其中，所述网格结构由导电金属材料制得。金属材料的导电性能更好，其可以更好的接受信号。

其中，所述金属材料为银或铜。银或铜阻抗更低，导电性能更好，具有更好的信号接收能力，使得透明天线信号更好、更稳定。

其中，所述金属材料的平均粒径为2nm-8nm。金属材料的平均粒径为2nm-8nm时，能更好的控制网格线的线宽，制备透光率更高的透明天线。

其中，所述网格结构的网格形状为多边形。多边形的网格结构使得透明天线的制备工艺更加简便。

其中，所述网格结构的网格形状为矩形。当其它条件固定的情况下，矩形形状的透明天线具有更高的开口率和透光率。

由此，本实用新型的天线玻璃包括玻璃层和透明天线；所述透明天线设置在所述玻璃层表面；所述透明天线嵌入所述透明保护层；透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性，所述网格线的线宽W为1μm-10μm；所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。本实用新型的天线玻璃透光率高，可作为隐形天线，肉眼不可见。

附图说明

为更清楚地阐述本实用新型的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本实用新型一实施例的透明天线的结构示意图。

图2是本实用新型又一实施例的透明天线的结构示意图。

图3是本实用新型一实施例的透明天线的网格线的横截面。

图4是本实用新型一实施例的天线玻璃的结构示意图。

图5是本实用新型又一实施例的天线玻璃的结构示意图。

图6是本实用新型又一实施例的天线玻璃的结构示意图。

图7是本实用新型天线玻璃应用于汽车玻璃的结构示意图。

图8是本实用新型天线玻璃应用于建筑玻璃的结构示意图。

图9是本实用新型天线玻璃应用于广告牌玻璃的结构示意图。

具体实施例

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。

透明天线指将其负载在其它物体上时，该天线通过肉眼不容易察觉或者肉眼看不到。

请参见图1和图2，本实用新型的透明天线100为网格结构，该网格结构由网格线10组成，具有导电性。该网格线10的线宽W为1μm-10μm。该网格线10的线宽W与单个网格的边L比0.01≤W/L≤0.02。

更具体地，网格线10的线宽可以为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm等。当网格线10的线宽处于1-10μm时，可以使该网格线10透光率更高的同时，保证导电性能，同时加工工艺也相对简化。

更具体地，网格线10的线宽W与单个网格的边L比可以为0.01、0.012、0.015、0.018、0.019、0.02等。在其它条件不变的情况下，透明天线100单个网格的边长L越长，开口率越大，透光率越高，透明天线100的可见度越低。网格线10的线宽W越窄，开口率越大，透光率越高，透明天线100的可见度越低。网格线10的线宽W与单个网格的边L比为0.01-0.02时，既可以使透明天线100具有更高的密度，体积更加小型化，同时又具有较高的透光率，肉眼不可见。

本实用新型的术语“透光率”指的是光线透过介质的能力，是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。

本实用新型的透明天线100具有优异的透光率，其开口率大于90％，透光率可达到80％以上。该透明天线100应用于汽车玻璃、建筑玻璃或广告牌时，肉眼不可见，可作为真正的隐形天线。本实用新型的透明天线100可以应用整面车窗玻璃，且不影响车上人员的视线。此外，还可以应用于5G基站天线，应用于建筑玻璃、广告牌进行密集架设时，不会影响城市美观。

本实用新型的术语“开口率”指除去每一个次像素的配线部、晶体管部(通常采用黑色矩阵隐藏)后的光线通过部分的面积和每一个次像素整体的面积之间的比例。通常开口率越高，光线通过的效率越高。

该网格可以是任意几何图形的形状，例如正三角形网格、矩形网格、菱形网格、其它多边形网格或异形结构。当网格为矩形时，透镜天线100具有更高的开口率，即透光率更好。

在一些实施例中，单个网格相邻两边的夹角α为60°-120°。当单个网格任意相邻边的夹角为60°-120°时，透明天线100具有更好的透光率。更具体地，单个网格线相邻两边的夹角α为60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°等。

请参见图3，在一些实施例中，网格线10的横截面为梯形或矩形。这样有利于透明天线100制备过程中更好的脱模。当网格线10的横截面为梯形时，网格线10的线宽W指的是梯形较长的底边。

请参见图3，在一些实施例中，网格线10的厚度H和线宽W比满足0.8≤H/W≤3。更具体地，H/W可以为0.8、1、1.2、1.5、1.8、2、2.1、2.4、2.7、2.9、3.0等。网格线10的厚度H指的是网格线10横截面梯形或矩形的高度。当网格线10的厚度和线宽W比为0.8≤H/W≤3时，使透明天线100在保证透过率的情况下，具有更低的阻抗，能更好的满足透明天线100对低阻抗的要求。

在一些实施例中，本实用新型的透明天线100由导电金属材料制得，例如银、铜等。更具体地，由纳米级导电金属材料例如纳米银浆通过压印制得。进一步地，导电金属材料的平均粒径为2nm-8nm，更具体地，导电金属材料的平均粒径为2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4m、5nm、6nm、6.5nm、7nm、8nm等。本实用新型透明天线100的具体制备方法如下：

1)在基材上涂布固化胶，采用网格凸模模具在固化胶上压印出网格凹槽；

网格凹槽的横截面为梯形或矩形。当网格凹槽的横截面为梯形时，网格凹槽的底部为梯形的较短的底边。这样有利于透明天线制作完成后进行脱模。

本实用新型采用的基材包括但不限于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethyleneterephthalate)基材，PVB(聚乙烯醇缩丁醛，Polyvinyl Butyral)基材或COP(CycloOlefin Polymer，环烯烃聚合物)基材。

其中，固化胶包括但不限于光固化胶、热固化胶等。

在一具体实施例中，光固化胶为UV胶(无影胶)又称光敏胶、紫外光固化胶，无影胶是一种必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。无影胶固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

“热固化胶”指的是能够通过加热进行热固化的胶水。具体地，热固化胶可以为聚丙烯酸酯胶水，例如聚甲基丙烯酸甲酯胶水(又叫有机玻璃胶水)。

本实用新型的网格凸模模具根据所需要制备的透明天线100的金属网格形状，在网格凸模模具上制备相应形状的网格凸模。

2)将固化胶固化，在基材上形成稳定的网格凹槽。

当固化胶为UV胶时，固化时采用紫外线照射，将UV胶固化。

在另一些实施例中，如果固化胶为热固化胶时，则通过高温使引发剂分解产生活性自由基或阳离子，引发单体发生聚合或交联反应等。

3)将纳米金属材料浆液填充至基材的网格凹槽中，烘烤固化形成透明天线的网格结构，脱模制得透明天线100。

请参见图1，在一具体实施例中，在透光率为91％的PET基材上制备透明天线100。透明天线100的网格结构为菱形，网格结构由平均粒径为2nm-8nm的银浆制得，菱形边长L为200μm，菱形相邻两边的夹角α分别为60°和120°，网格线线宽W为3μm。经计算得该透明天线100的开口率为96％，透明天线的透光率＝开口率×基材透光率＝96％×91％＝87.4％。

本实用新型的透明天线100可以应用于汽车玻璃，例如汽车的前玻璃、后玻璃、侧玻璃、天窗玻璃，还可应用于建筑玻璃、广告牌等，用于GPS/FM/AM/TV/WIFI/蓝牙/3G/4G/5G等信号接收。

请参见图4和图5，本实用新型还提供一种天线玻璃200，其包括依次层叠的玻璃层210、上述实施例的透明天线100及透明保护层220。

在一些实施例中，如图4所示，透明天线100嵌入透明保护层220。透明天线可以直接在透明基材上成型，然后粘合至玻璃层，因此可以简化制备工艺。

在另一些实施例中，如图5所示，透明天线100嵌入玻璃层220中。这样可以在玻璃层上直接制备透明天线，可以进一步简化天线玻璃200的制备工艺。

在一些实施例中，透明天线100可以铺满整个玻璃层210。现有的天线由于未实现真正的肉眼不可见，因此，为了避免影响视线，使用时，只在玻璃层210的一角设置天线，本实用新型的透明天线100用于整个玻璃层210时，透光率高，肉眼不可见，能够实现真正的隐形天线。将透明天线铺满玻璃层，可以增加天线的密集程度，更满足基站的高密度架设要求。

关于透明天线100的详细描述请参见上述实施例，在此不再赘述。

透明保护层220是指能够将透明天线100与空气隔离，防止透明天线100被腐蚀或刮坏的涂层或基材。透明保护层220由透明材料制得，例如PET材料、PVB材料、COP材料、丙烯酸酯树脂或者透光率90％以上的透明防刮或防腐涂料。

透明保护层200可以防止透明天线100被腐蚀或刮坏，此外，还可以提高透明天线100的寿命，提高信号接收的稳定性。具体地，透明保护层220可以为硬涂层例如透明基材，防刮涂层或防腐蚀涂层。使用时，玻璃层210向内侧，透明保护层220向外侧。内侧指的是使用情况下，使用场景或物体的内部，外侧指使用场景或物体的外部。例如，用于汽车时，汽车车内为内侧，车外为外侧；用于广告牌时，广告牌外面为外侧，广告牌内部为内侧；用于建筑玻璃时，建筑外面为外侧，建筑立面为内侧。

当透明保护层220为透明基材时，可以先在透明基材上形成透明天线100，然后将透明天线层100面向玻璃层210粘合或固定。更具体地，先将透明天线100做在透明基材上，再通过OCA胶(光学胶，Optically Clear Adhesive)等将带有透明天线100的基材与玻璃层210贴合。

当透明保护层220为防刮涂层或防腐蚀涂层时，先将透明天线100粘合在玻璃层210的表面，然后在透明天线100上形成一层防刮涂层或防腐蚀涂层。

本实用新型的天线玻璃200使用时，透明保护层220朝向使用场景或物体外侧，玻璃层210朝向使用场景或物体内侧，这样可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃200的信号更强、更稳定。特别是5G高频信号，玻璃对5G高频段信号损耗很大，直接影响的天线玻璃200的信号接收质量。

请参见图6，在一些实施例中，天线玻璃200还包括馈电点250和馈线270。透明天线100通过馈线270与馈电点250电连接。馈电点250设在玻璃层210之外，用于与外部电路电连接。

在一些实施例中，馈电点250为导电银胶。采用导电银胶可以降低馈电点的电阻值及保证馈电点位置的导通性良好。术语“导电银胶”指通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接。

请参见图7，在一具体实施例中，本实用新型的天线玻璃200应用于汽车玻璃300，该汽车玻璃300包括透明天线100、玻璃层210、玻璃油墨区230、馈电点250及馈线270。玻璃层210设置在玻璃油墨区230内。玻璃油墨区230指玻璃周边不透明的区域。透明天线100可以设置的玻璃层210外表面或者夹在两层玻璃层210之间。透明天线100通过馈线270与馈电点250电连接。馈电点250设置的玻璃油墨区230。馈电点250用于与外部电路电连接。使用时，透明天线100朝向汽车的外表面，当透明天线100设置在玻璃层210的外表面时，可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃200的信号更强、更稳定。

请参见图8，在又一具体实施例中，本实用新型的天线玻璃200应用于建筑玻璃400，作为5G通信的基站，该建筑玻璃400包括透明天线100、玻璃层210、玻璃固定框240、馈电点250及馈线270。玻璃固定框240设置在玻璃层210外围，将玻璃层210固定。玻璃固定框240指玻璃周边不透明的区域。透明天线100可以设置的玻璃层210外表面或者夹在两层玻璃层210之间。透明天线100通过馈线270与馈电点250电连接。馈电点250设置的玻璃固定框240。馈电点250用于与外部电路电连接。使用时，透明天线100朝向建筑物的外表面，当透明天线100设置在玻璃层210的外表面时，可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃200的信号更强、更稳定。

请参见图9，在另一具体实施例中，本实用新型的天线玻璃200应用于广告牌玻璃500，该广告牌玻璃500包括透明天线100、玻璃层210、广告牌边框260、馈电点250及馈线270。广告牌边框260设置在玻璃层210外围，将玻璃层210固定。广告牌边框260指玻璃周边不透明的区域。透明天线100可以设置的玻璃层210外表面或者夹在两层玻璃层210之间。透明天线100通过馈线270与馈电点250电连接。馈电点250设置的广告牌边框260。馈电点250用于与外部电路电连接。当透明天线100设置在玻璃层210的外表面时，可以避免玻璃对天线信号的损耗，使得天线玻璃200的信号更强、更稳定。此外，透明天线100的透光率高，不会影响广告牌的效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易的想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种天线玻璃，其特征在于，所述天线玻璃包括玻璃层和透明天线；所述透明天线设置在所述玻璃层表面；所述透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性，所述网格线的线宽W为1μm-10μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。

2.根据权利要求1所述的天线玻璃，其特征在于，所述天线玻璃还包括透明保护层，所述透明保护层设在所述透明天线表面。

3.根据权利要求2所述的天线玻璃，其特征在于，所述透明保护层为透明基材，所述透明天线嵌入透明基材。

4.根据权利要求2所述的天线玻璃，其特征在于，所述透明天线嵌入所述玻璃层中。

5.根据权利要求4所述的天线玻璃，其特征在于，所述透明保护层为涂层。

6.根据权利要求5所述的天线玻璃，其特征在于，所述涂层为防刮涂层或防腐蚀涂层。

7.根据权利要求1所述的天线玻璃，其特征在于，所述透明天线铺满所述玻璃层。

8.根据权利要求1所述的天线玻璃，其特征在于，所述网格线的厚度H与所述网格线的线宽W比满足0.8≤H/W≤3。

9.根据权利要求1所述的天线玻璃，其特征在于，所述网格线的横截面为梯形或矩形。

10.根据权利要求1所述的天线玻璃，其特征在于，所述网格结构的网格形状为矩形。

11.一种汽车玻璃，应用于汽车车窗，其特征在于，所述汽车玻璃包括权利要求1-10任一项所述的天线玻璃，所述天线玻璃的透明天线朝向所述汽车的外表面。

12.一种建筑玻璃，应用于建筑物的门窗，其特征在于，所述建筑玻璃包括权利要求1-10任一项所述的天线玻璃，所述天线玻璃的透明天线朝向所述建筑物的外表面。

13.一种透明天线，所述透明天线为网格结构，所述网格结构由网格线组成，所述网格结构具有导电性，其特征在于，所述网格线的线宽W为1μm-10 μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。

14.根据权利要求13所述的透明天线，其特征在于，所述网格线的横截面为梯形或矩形。

15.根据权利要求13所述的透明天线，其特征在于，所述网格线的线宽W为1μm-10μm，所述网格线的线宽W与单个网格的边长L比满足0.01≤W/L≤0.02。

16.根据权利要求13所述的透明天线，其特征在于，所述网格结构的网格形状为矩形。

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