CN215418600U - 天线装置和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种天线装置和一种显示装置。天线装置包括基部介电层、设置在基部介电层上的馈电线以及设置在基部介电层上并与馈电线间隔开的装饰膜。装饰膜在平面图中包括与馈电线交叉的缝隙。通过装饰膜在边框区域或非显示区域中实现了缝隙天线特性。

Description

天线装置和显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月25日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2020-0062075号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种天线装置和一种显示装置。特别地，本实用新型涉及一种包括电极和介电层的天线装置以及一种包括该天线装置的显示装置。

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与例如智能电话形式的显示装置结合。在这种情况下，可以将天线与显示装置结合来提供通信功能。

此外，随着诸如透明显示器、柔性显示器等的薄型、高透明度且高分辨率的显示装置的开发，需要一种在有限的厚度内具有提高的发射/接收灵敏度、增强的增益和宽带特性的天线。

然而，随着配备有天线的显示装置变得更薄且轻量化，用于天线的空间也可能被减小。因此，可能不容易实现针对各种类型的信号都具有灵敏度的宽带天线。

此外，在用于例如最新的5G高频段通信的高频或超高频天线中，可能容易发生信号损失并且可能不容易实现高增益和宽带特性。

因此，可能需要开发一种能够在有限的空间中实现宽带、高增益和高频/超高频特性的天线。例如，韩国专利公开申请第2003-0095557号公开了一种嵌入在便携式终端中的天线结构，但是其中公开的天线结构不能充分满足上述最新要求。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有提高的覆盖范围和空间效率的天线装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种显示装置，其包括具有提高的覆盖范围和空间效率的天线装置。

(1)一种天线装置，其包括：基部介电层；设置在基部介电层上的馈电线；以及设置在基部介电层上并与馈电线间隔开的装饰膜，该装饰膜包括在平面图中与馈电线交叉的缝隙。

(2)根据上述(1)的天线装置，其还包括形成在基部介电层上以用于将馈电线和装饰膜彼此分离开的第一介电层。

(3)根据上述(2)的天线装置，其中第一介电层包括粘合层。

(4)根据上述(3)的天线装置，其还包括将装饰膜形成在其上的窗口片，其中窗口片附接在第一介电层上，使得装饰膜与馈电线重叠。

(5)根据上述(1)的天线装置，其中缝隙在水平方向上延伸并且馈电线在垂直方向上延伸。

(6)根据上述(1)的天线装置，其中缝隙在垂直方向上延伸，并且馈电线包括在水平方向上延伸的部分。

(7)根据上述(6)的天线装置，其中馈电线包括在水平方向上延伸的第一部分和在垂直方向上从第一部分伸出的第二部分。

(8)根据上述(1)的天线装置，其中缝隙包括在水平方向上延伸的第一缝隙和在垂直方向上延伸的第二缝隙。

(9)根据上述(8)的天线装置，其中馈电线包括：第一馈电线，其在垂直方向上延伸并与第一缝隙交叉；以及第二馈电线，其包括在水平方向上延伸从而与第二缝隙交叉的部分。

(10)根据上述(1)的天线装置，其还包括设置在基部介电层上的贴片天线单元。

(11)根据上述(10)的天线装置，其中贴片天线单元包括辐射图案和从辐射图案伸出的传输线。

(12)根据上述(11)的天线装置，其中装饰膜包括上侧部和下侧部，辐射图案在平面图中位于装饰膜的上侧部的外部，并且馈电线在平面图中不延伸超过装饰膜的上侧部。

(13)根据上述(1)的天线装置，其中馈电线设置在基部介电层的顶表面或底表面上。

(14)根据上述(13)的天线装置，其还包括设置在基部介电层的底表面上的第二介电层。

(15)根据上述(14)的天线装置，其中第二介电层包括粘合层或偏振层。

(16)一种显示装置，其包括：显示面板；以及堆叠在显示面板上的根据上述实施方式的天线装置。

(17)根据上述(16)的显示装置，其中显示面板包括显示区域和非显示区域，并且馈电线和装饰膜设置在非显示区域中。

在根据本实用新型的实施方式的天线装置中，例如可以在显示装置的装饰膜中形成缝隙，并且在装饰膜的下方可以设置有在平面图中与该缝隙交叉的馈电线。可以通过馈电线和缝隙之间的耦合来提供一种缝隙天线。

例如可以使用显示装置的遮光区域或边框区域来实现该缝隙天线，从而可以在不降低显示装置的图像质量的情况下提供提高的辐射特性。另外，可以通过调节缝隙的长度和宽度来容易地控制辐射形状和频率。

在一些实施方式中，贴片天线单元可以被设置在缝隙天线周围。因此，可以通过贴片天线单元和缝隙天线来实现一种在多个频段下操作的宽带天线，诸如双谐振天线。

附图说明

图1和图2分别是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图和示意性剖视图。

图3是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图。

图4是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。

图5和图6是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。

图7和图8是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。

具体实施方式

根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种可以使用装饰膜来提供缝隙天线的天线装置。

根据本实用新型的示例性实施方式，还提供了一种包括该天线装置并能够提供宽带通信功能的显示装置。天线装置的应用不限于该显示装置，并且天线装置可以应用于诸如车辆、家用电器、建筑等的各种物体或结构。

天线装置例如可以是制造成透明膜形式的微带贴片天线。天线装置可以应用于例如与3G、4G、5G或更高的移动通信对应的高频段或超高频段的移动通信的通信装置。

在下文中，将参照附图详细描述本实用新型。然而，本领域技术人员将理解的是，提供参照附图描述的这样的实施方式是为了进一步理解本实用新型的精神，并非是对详细说明和所附权利要求中所公开的要保护的主题进行限制。

图1和图2分别是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图和示意性剖视图。

参照图1和图2，天线装置可以包括馈电线110和设置在馈电线110的上层处的装饰膜130。

馈电线110可以设置在基部介电层100上。例如，馈电线110可以形成在基部介电层100的顶表面上。

基部介电层100例如可以包括透明树脂材料。例如，基部介电层100可以包括聚酯类树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯；纤维素类树脂，诸如二乙酰基纤维素和三乙酰基纤维素；聚碳酸酯类树脂；丙烯酸树脂，诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯类树脂，诸如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烃类树脂，诸如聚乙烯、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，诸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。例如，基部介电层100可以包括用于实现足够的柔性的环烯烃聚合物(COP)。

在一些实施方式中，基部介电层100可以包括诸如玻璃、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等的无机绝缘材料。

在一些实施方式中，可以将基部介电层100的介电常数调节到大约1.5至大约12的范围内。当介电常数超过大约12时，驱动频率可能被过度降低，从而可能无法实现在所需的高频段或超高频段下的驱动。

例如，馈电线110可以在之间插入有第一介电层120的情况下与装饰膜130在物理上间隔开。如图1所示，装饰膜130可在其中包括缝隙135。缝隙135在平面图中可以基本垂直地与馈电线110相交。

缝隙135可以具有通过部分地去除装饰膜130的内部而形成的狭缝形状或开口形状。

如图1所示，馈电线110可以在垂直方向(或长度方向)上延伸，并且缝隙135可以在馈电线110上方在水平方向(或宽度方向)上延伸。

在示例性实施方式中，装饰膜130和馈电线110可以包括导电材料，并且可以包括低电阻的金属或合金，以通过相互耦合促进电场的产生。

例如，装饰膜130和馈电线110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组合使用。

在一个实施方式中，装饰膜130和馈电线110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。

例如，装饰膜130可以设置在显示装置的非显示区域或边框区域中。在这种情况下，装饰膜130可以形成在窗口片160的边框部分上(参见图7)并且被附接至第一介电层120从而与馈电线110重叠。

第一介电层120可以用作在装饰膜130的缝隙135与馈电线110之间产生电场的介质。第一介电层120例如可以包括诸如光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等的粘合层。

在一个实施方式中，第一介电层120可以包括在基部介电层100中提到的透明树脂材料、无机绝缘材料等。

在一些实施方式中，可以在基部介电层100的底表面上设置接地层50。接地层50可以吸收或屏蔽例如来自馈电线110的噪声。另外，接地层50可以促进通过馈电线110产生电场。

接地层50可以包括上述金属或合金。在一个实施方式中，可以在基部介电层100与接地层50之间形成诸如OCA的粘合层。

在一些实施方式中，可以将接地层50作为天线装置的单独的元件包含在内。在一些实施方式中，应用了所述天线装置的显示装置的导电构件可以用作接地层。

所述导电构件例如可以包括被包含在显示面板中的薄膜晶体管(TFT)的栅电极、诸如扫描线或数据线的各种布线或诸如像素电极和公共电极的各种电极。

在一个实施方式中，设置在显示面板下方的包括导电材料的各种结构可以用作接地层50。例如，金属板(例如，诸如SUS板的不锈钢板)、压力传感器、指纹传感器、电磁波屏蔽层、散热片、数字转换器等可以用作接地层50。

馈电线110的终端部分可以电连接至电路板170。电路板170例如可以包括柔性印刷电路板(FPCB)。

例如，可以将天线驱动集成电路(IC)芯片(未被示出)安装在电路板170上。因此，可以经由电路板170从天线驱动IC芯片向馈电线110进行电源和信号传输。

在一个实施方式中，天线驱动IC芯片可以被安装在芯片安装板(例如，刚性PCB)上，并且芯片安装板可以经由连接器与电路板结合。

根据上述示例性实施方式，可以使用被包括在显示装置的非显示区域或边框区域中的装饰膜130来实现缝隙天线。因此，可以在不干扰显示装置的显示区域中的图像显示的情况下容易地添加天线辐射。例如，馈电线110在平面图中可以不延伸到装饰膜130的上侧部的外部，因此可以不与显示装置的显示区域重叠。

另外，可以调节缝隙135的长度来容易地控制缝隙天线的谐振频段。例如，缝隙135的长度可以基本上被调节为谐振频率波长的一半。

在一个实施方式中，缝隙135的长度可以被调节到大约2mm至3mm的范围内，以实现最新的5G频段下的移动通信。在这种情况下，缝隙天线产生的谐振频率可以在大约20GHz至30GHz的范围内。

图3是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图。

参照图3，馈电线110可以形成在基部介电层100的底表面上。在这种情况下，第一介电层120和基部介电层100可以设置在装饰膜130和馈电线110之间，使得装饰膜130和馈电线110可以彼此间隔开。

可以在基部介电层100的底表面上形成第二介电层90。例如，第二介电层90可以包括上述粘合层并且可以覆盖馈电线110。接地层50可以设置在第二介电层90的底表面上。

根据图3所示的实施方式，第一介电层120和基部介电层100可以一起用作装饰膜130和馈电线110之间的电场产生介质，并且可以提供足够的介电特性。

图4是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。

参照图4，除了上述缝隙天线之外，天线装置还可以包括贴片天线单元150。

贴片天线单元150可以包括辐射图案152和传输线154。辐射图案152可以具有例如多边形平板形状，并且传输线154可以从辐射图案152的侧部伸出。传输线154可以形成为基本上与辐射图案152形成为一体的单个构件。

贴片天线单元150还可以包括信号垫156。信号垫156可以连接至传输线154的端部。在一个实施方式中，信号垫156可以形成为与传输线154基本形成为一体的构件，并且传输线154的端部可以用作信号垫156。

在一些实施方式中，接地垫158可以设置在信号垫156周围。例如，一对接地垫158可以在它们之间插有信号垫156的情况下彼此面对。接地垫158可以在信号垫156周围与传输线154电气地和物理地分隔开。

贴片天线单元150可以包括上述金属或合金(例如，APC合金或CuCa合金)。贴片天线单元150可以包括透明导电氧化物，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌氧化物(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)等。

在一些实施方式中，贴片天线单元150可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构。例如，贴片天线单元150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，可以通过金属层来提高柔性，并且可以通过金属层的低电阻来提高信号传输速度。可以通过透明导电氧化物层来提高耐腐蚀性和透明度。

辐射图案152可以设置在显示装置的显示区域中。在一些实施方式中，传输线154的一部分也可以设置在显示区域中。

因此，辐射图案152和传输线154可以形成为包括网状图案结构，以防止显示区域中的透光率降低。

信号垫156和接地垫158可以形成为实心金属图案，以减小和防止电路板170产生的馈电电阻和信号损失。

在一个实施方式中，辐射图案152可以位于显示区域中。传输线154在平面图中可以被装饰膜130完全覆盖，并且可以设置在非显示区域或边框区域中。

在这种情况下，辐射图案152可以包括网状图案结构，并且传输线154、信号垫156和接地垫158可以形成为实心金属图案。因此，可以抑制传输线154产生的电力供应和信号传输的损失。

贴片天线单元150可以设置在与馈电线110相同的水平处或相同的层上。例如，贴片天线单元150可以与馈电线110一起形成在基部介电层100的顶表面或底表面上。在这种情况下，电路板170可以一起被粘合在贴片天线单元150的垫156和158以及馈电线110的端部上。

在一些实施方式中，贴片天线单元150可以设置在与馈电线110不同的水平或不同的层处。例如，贴片天线单元150可以设置在基部介电层100的顶表面上，并且馈电线110可以设置在基部介电层100的底表面上。

如上所述，具有不同的辐射类型或谐振频率的贴片天线单元150和缝隙天线可以被包括在单个天线装置中，以扩大辐射覆盖范围。例如，天线装置可以用作双谐振频率天线。

在一个实施方式中，贴片天线单元150可以用作垂直辐射天线，并且馈电线110可以用作单极或偶极天线。

图5和图6是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。

参照图5，天线装置中包括的缝隙135可以在垂直方向上延伸。在这种情况下，馈电线110可包括在水平方向上延伸从而与缝隙135基本垂直地交叉的部分。

在一些实施方式中，馈电线110可具有折线形状。例如，馈电线110可包括在水平方向上延伸从而与缝隙135相交的第一部分112以及在垂直方向上从第一部分112的一个端部伸出的第二部分114。

参照图6，天线装置可以包括阵列形式的多个缝隙天线。因此，可以增强天线装置产生的增益特性。

例如，天线装置可包括在水平方向上延伸的第一缝隙135a以及如参照图5所述的在垂直方向上延伸的第二缝隙135b。

在垂直方向上延伸的第一馈电线110a可以设置在第一缝隙135a下方，以限定第一缝隙天线。如参照图5所述，包括在水平方向上延伸的第一部分112的第二馈电线110b可以设置在第二缝隙135b下方，以限定第二缝隙天线。

如上所述，在不同方向上延伸的第一缝隙天线和第二缝隙天线可以设置在一起以增加辐射覆盖范围，同时还提高了增益特性。另外，还可以实现不同方向上的偏振特性(例如，垂直偏振和水平偏振)，因此可以扩大波束覆盖范围。

可以根据装饰膜130的徽标或美学方面来适当地修改图5和图6所示的缝隙天线的形状。例如，狭缝135的形状可以形成为具有诸如字母或徽标的图案形状。

图7和图8是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。例如，图8示出了包括显示装置的窗口的外形。

参照图7，显示装置200可包括显示面板230和堆叠在显示面板230上的上述天线装置。

显示面板230可以包括面板基板、形成在面板基板上的TFT电路结构、连接至TFT电路结构的像素电极、形成在像素电极上的显示层(例如，有机发光层或液晶层)以及覆盖显示层的公共电极、覆盖公共电极的封装层等。例如，显示面板230可以是有机发光二极管(OLED)面板。

包括天线装置的缝隙135的装饰膜130可以形成在窗口片160的非显示区域或边框区域中，并且可以附接在例如包括粘合层的第一介电层120上。

在显示面板230和天线装置之间还可以包括触摸传感器层240和偏振层250。例如，触摸传感器层240、偏振层250和天线装置可以从显示面板230开始按序地堆叠。在这种情况下，可以防止用户在视觉上识别出触摸传感器层240中包括的感测电极。另外，可以将偏振层250一起包括在内作为第二介电层90。

参照图8，显示装置200可以包括显示区域210和外周区域220。例如，外周区域220可以定位在显示区域210的两个侧向部分和/或两个端部部分上。

在一些实施方式中，上述天线装置可以通过贴片或薄膜的形式被插入到显示装置200的外周区域220中。在一些实施方式中，天线装置中的贴片天线单元150的辐射图案152可以被设置为至少部分地对应于显示装置200的显示区域210。

外周区域220例如可以对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。另外，诸如用于显示装置200和/或天线的驱动集成电路(IC)芯片的驱动电路可以设置在外周区域220中。装饰膜130可以被包括在外周区域220中，并且缝隙天线也可以被设置在外周区域220中。

因此，可以利用外周区域220来防止天线电极的视觉识别，并且可以扩展显示装置200中的天线辐射特性。

电路板170可以设置在外周区域220中，并且可以朝向显示装置200的后部折弯，从而与主板或天线驱动IC芯片电连接。

Claims (17)

1.一种天线装置，其特征在于，其包括：

基部介电层；

设置在所述基部介电层上的馈电线；以及

设置在所述基部介电层上并与所述馈电线间隔开的装饰膜，所述装饰膜包括在平面图中与所述馈电线交叉的缝隙。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，其还包括形成在所述基部介电层上以用于将所述馈电线和所述装饰膜彼此分离开的第一介电层。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一介电层包括粘合层。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，其还包括将所述装饰膜形成在其上的窗口片，其中所述窗口片附接在所述第一介电层上，使得所述装饰膜与所述馈电线重叠。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述缝隙在水平方向上延伸并且所述馈电线在垂直方向上延伸。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述缝隙在垂直方向上延伸，并且所述馈电线包括在水平方向上延伸的部分。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述馈电线包括在水平方向上延伸的第一部分和在垂直方向上从所述第一部分伸出的第二部分。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述缝隙包括在水平方向上延伸的第一缝隙和在垂直方向上延伸的第二缝隙。

9.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述馈电线包括：第一馈电线，其在垂直方向上延伸并与所述第一缝隙交叉；以及第二馈电线，其包括在水平方向上延伸从而与所述第二缝隙交叉的部分。

10.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，其还包括设置在所述基部介电层上的贴片天线单元。

11.根据权利要求10所述的天线装置，其特征在于，所述贴片天线单元包括辐射图案和从所述辐射图案伸出的传输线。

12.根据权利要求11所述的天线装置，其特征在于，所述装饰膜包括上侧部和下侧部，所述辐射图案在平面图中位于所述装饰膜的上侧部的外部，并且所述馈电线在平面图中不延伸超过所述装饰膜的所述上侧部。

13.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述馈电线设置在所述基部介电层的顶表面或底表面上。

14.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于，其还包括设置在所述基部介电层的所述底表面上的第二介电层。

15.根据权利要求14所述的天线装置，其特征在于，所述第二介电层包括粘合层或偏振层。

16.一种显示装置，其特征在于，其包括：

显示面板；以及

堆叠在所述显示面板上的根据权利要求1所述的天线装置。

17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括显示区域和非显示区域，并且所述馈电线和所述装饰膜设置在所述非显示区域中。

Images