CN216563547U - 电路板、天线封装和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电路板、一种天线封装和一种显示装置。根据一个实施方式，电路板包括具有第一区域和第二区域的芯层以及在芯层上跨过第一区域和第二区域设置的天线供电布线，其中天线供电布线可以包括在第一区域中沿第一方向延伸的第一部分、在第一区域中沿第二方向延伸的第二部分以及在第二区域中沿第一方向延伸的第三部分，并且天线供电布线的相邻的第二部分之间的间隔是天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔的3倍以下。

Description

电路板、天线封装和显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月28日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2020-0109675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电路板、一种天线封装和一种显示装置。

背景技术

近来，随着信息化社会的发展，诸如Wi-Fi、蓝牙等的无线通信技术例如通过与显示装置结合而被实现为智能电话的形式。在这种情况下，天线可以耦合至显示装置来执行通信功能。

近来，随着移动通信技术变得更先进，需要将在例如与3G至5G相对应的高频或超高频段下执行通信的天线耦合至显示装置。

为了对天线进行辐射驱动，可以将用于提供电力、传输控制信号等的电路板连接至天线。例如，为了与天线驱动电路连接，可能会弯曲电路板，在这种情况下可能会引起电路板布线的损坏、弯曲应力导致与天线的粘附失效等。

同时，近年来，耦合有天线的显示装置的厚度已经被减小，并且显示装置的边框部分的面积已经被减小。因此，需要设计一种电路板和一种天线封装，其能保证电路板的接合和电路连接的可靠性，并且即使在边框部分具有较小面积的情况下也能使天线与其耦合，同时保持或改进天线的辐射特性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电路板、一种天线封装和一种包括该天线封装的显示装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

1.一种电路板，其包括：芯层，其具有第一区域和第二区域；以及天线供电布线，其在芯层上跨过第一区域和第二区域设置，其中天线供电布线包括在第一区域中沿第一方向延伸的第一部分、在第一区域中沿第二方向延伸的第二部分以及在第二区域中沿第一方向延伸的第三部分，并且天线供电布线的相邻的第二部分之间的间隔是天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔的3倍以下。

2.根据上述1的电路板，其中天线供电布线的相邻的第二部分之间的间隔是天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔的0.5倍以上。

3.根据上述1的电路板，其中天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔为0.05mm以上以及1mm以下。

4.根据上述1的电路板，其中天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔为0.1mm以上以及0.7mm以下。

5.根据上述1的电路板，其中第一区域包括天线区域，天线图案和天线供电布线与该天线区域连接，并且第二区域包括天线驱动单元区域，天线驱动单元和天线供电布线与该天线驱动单元区域连接。

6.根据上述1的电路板，其中天线供电布线形成为彼此具有基本上相同的长度。

7.根据上述6的电路板，其中天线供电布线形成为使得与天线供电布线连接的天线图案的增益偏差小于1dBi或者天线供电布线的相位延迟差小于10度。

8.一种天线封装，其包括：根据上述1的电路板；以及与电路板的天线供电布线连接的天线图案。

9.一种显示装置，其包括根据上述8的天线封装。

根据一个实施方式，电路板可以包括具有第一区域和第二区域的芯层以及在芯层上跨过第一区域和第二区域设置的天线供电布线。在这种情况下，天线供电布线可以形成为使得第一区域中在第一方向上的间隔小于第二区域中在第二方向上的间隔的预定倍数。

因此，可以保持施加到每个天线图案的电信号的独立性以防止天线供电布线之间的信号干扰，并且可以减小电路板的第一区域在第一方向上的长度。由此，即使形成在显示装置前部上的遮光部分或边框部分具有较小的面积，也可以容易地将包括电路板的天线封装耦合至显示装置。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细说明，将更清楚地理解本实用新型的上述及其他目的、特征和其他优点，在附图中：

图1是示出根据一个实施方式的天线封装的示意性平面图；

图2是示出根据一个实施方式的天线封装的示意性剖视图；

图3是示出根据另一个实施方式的天线封装的示意性平面图；并且

图4是示出根据一个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，将参照附图详细描述本实用新型的优选实施方式。然而，由于本公开文件所附视图仅仅是为了容易地理解具有上述实用新型的本实用新型的技术精神而出于图示出本实用新型的优选的各种实施方式的其中之一的目的给出的，因此不应将其解释为限制于附图所示的这样的描述。

应理解的是，尽管本文可能使用词语第一、第二等来描述各种元件或组件，但是这些元件或组件不应受这些词语的限制。在本文的使用中，单数形式“该”和“所述”也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还应理解的是，词语“包括”、“包含”在本文中使用时表明存在所列举的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

此外，诸如“一侧”、“另一侧”、“上”、“下”、“上表面”、“下表面”、“第一方向”、“第二方向”等的方向性词语是与所公开的附图的取向相关地使用的。由于本实用新型的实施方式的元件或组件可以定位为各种取向，因此这些方向性词语用于说明性目的，而不是意图将本实用新型限制于此。

图1是示出根据一个实施方式的天线封装的示意性平面图，图2是示出根据一个实施方式的天线封装的示意性剖视图。

参照图1和图2，根据一个实施方式的天线封装可以包括天线元件100和电路板200。

天线元件100可以包括天线介电层110和天线图案120。

天线介电层110可以包括具有预定的介电常数的绝缘材料。根据一个实施方式，天线介电层110可以包括诸如玻璃、氧化硅、氮化硅或金属氧化物的无机绝缘材料，或者诸如环氧树脂、丙烯酸树脂或酰亚胺树脂的有机绝缘材料。天线介电层110可以用作形成有天线图案120的天线元件100的薄膜基板。

根据一个实施方式，天线介电层110可以包括聚酯树脂，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、聚对苯二甲酸丁二酯等；纤维素树脂，例如二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等；聚碳酸酯树脂；丙烯酸树脂，例如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等；苯乙烯树脂，例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等；聚烯烃树脂，例如聚乙烯、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；酰胺树脂，例如尼龙、芳族聚酰胺；酰亚胺树脂；聚醚磺酸树脂；磺酸树脂；聚醚醚酮树脂；聚苯硫醚树脂；乙烯醇树脂；偏二氯乙烯树脂；乙烯醇缩丁醛树脂；烯丙基化物树脂；聚甲醛树脂；热塑性树脂，例如环氧树脂等。这些化合物可以单独使用或两种以上组合使用。另外，由例如(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯、丙烯酸聚氨酯、环氧树脂、硅树脂等的热固性树脂或紫外线固化树脂制成的透明薄膜可以用作天线介电层110。

根据一个实施方式，天线介电层110可以包括诸如光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等等的粘合膜。

根据一个实施方式，天线介电层110可以形成为基本上单层，或者可以形成为两个以上的层的多层结构。

天线介电层110可以产生电容或电感，从而调节天线元件100能够驱动或感应的频段。当天线介电层110的介电常数超过大约12时，驱动频率被过度降低，从而可能无法实现天线在期望的高频段下的驱动。因此，根据一个实施方式，可以将天线介电层110的介电常数调整到大约1.5至12并且优选大约2至12的范围内。

天线图案120可以形成在天线介电层110的上表面上。例如，可以在天线介电层110的上表面上线性地或非线性地设置多个天线图案120，以形成阵列天线。

天线图案120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)或包括其中至少一种的合金。它们可以单独使用或两种以上组合使用。例如，天线图案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。作为另一个例子，考虑到低电阻和细线宽图案，天线图案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120可以包括透明金属氧化物，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)或铜氧化物(CuO)。

根据一个实施方式，天线图案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，可以通过金属层在提高柔性的同时减小电阻提高信号传输速度，并且可以通过透明导电氧化物层来提高耐腐蚀性和透明度。

根据一个示例性实施方式，天线图案120可以包括黑化处理部分。因此，可以降低在天线图案120的表面上的反射率，从而减少图案由于光反射而被看到。

根据一个实施方式，包括在天线图案120中的金属层的表面被转化为金属氧化物或金属硫化物以形成黑化层。根据一个实施方式，可以在天线图案120或金属层上形成黑化层，例如黑色材料涂层或镀层。在此，黑色材料涂层或镀层可以包括硅、碳、铜、钼、锡、铬、镍、钴或氧化物、硫化物或包含它们中的至少一种的合金。

考虑到降低反射率的效果，可以调整黑化层的组成和厚度。

天线图案120可以包括辐射体122和传输线124。

辐射体122可以形成为网状结构。由此，可增加辐射体122的透光度，并且可以提高天线元件100的柔性。因此，天线元件100可以有效地应用于柔性显示装置。

辐射体122的尺寸可以根据期望的谐振频率、辐射电阻和增益来确定。例如，天线图案120或辐射体122可以被实现为在能够执行高频或超高频(例如，3G、4G、5G或更高)移动通信、Wi-Fi、蓝牙、近场通信(NFC)、全球定位系统(GPS)等的谐振频段中发送和接收信号。

如图1所示，辐射体122可以被实现为矩形形状。但是，这仅仅是例子，对辐射体122的形状没有特别限制。也就是说，辐射体122可以被实现为各种形状，例如菱形、圆形等。

传输线124可以通过从辐射体122伸出而形成。

根据一个实施方式，传输线124可以通过与辐射体122一体连接而形成为基本上单一的构件，或者可以形成为与辐射体122分离的构件。

根据一个实施方式，传输线124可以形成为具有与辐射体122基本上相同的形状(例如，具有相同线宽、相同间隔等)的网状结构，但其不限于此，并且可以形成为具有与辐射体122基本上不同的形状的网状结构。

天线图案120还可包括信号垫126。

信号垫126可连接至传输线124的端部，从而通过传输线124电连接至辐射体122。根据一个实施方式，信号垫126可与传输线124一体连接以形成为基本上单一的构件，或者可以形成为与传输线124分离的构件。例如，信号垫126可以形成为与传输线124基本上成一体的构件，并且传输线124的端部可以被设置为信号垫126。

根据一个实施方式，接地垫128可以设置在信号垫126周围。例如，一对接地垫128可以设置为在中间插有信号垫126的情况下彼此面对。接地垫128可以在信号垫126的周围设置为与信号垫126和传输线124电气且物理地分离。

根据一个实施方式，考虑到减小电源电阻和噪声吸收效率，信号垫126和接地垫128可以形成为由上述的金属或合金制成的实心结构。

同时，根据一个实施方式，可以在辐射体122和传输线124周围形成虚设图案(未被示出)。虚设图案可以包括与辐射体122和/或传输线124相同的金属，并且可以形成为具有与辐射体122和/或传输线124相同或不同的形状的网状结构。

另外，根据一个实施方式，天线元件100还可包括形成在天线介电层110的下表面上的天线接地层130。天线接地层130可包括上述的金属或合金。由于天线元件100包括天线接地层130，因此可以实现垂直辐射特性。

天线接地层130可以至少部分地与天线图案120重叠。例如，天线接地层130可以完全与辐射体122重叠，但可以不与传输线124、信号垫126和接地垫128重叠。作为另一个例子，天线接地层130可以完全与辐射体122和传输线124重叠，但可以不与信号垫126和接地垫128重叠。此外，作为另一个例子，天线接地层130可以完全与辐射体122、传输线124、信号垫126和接地垫128重叠。

根据一个实施方式，可以将安装有天线封装的显示装置或显示面板的导电构件设置为天线接地层130。例如，该导电构件可包括电极或布线，例如显示面板中包括的薄膜晶体管(TFT)的栅极电极、源极/漏极电极、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。

电路板200可以包括芯层210和天线供电布线220。根据一个实施方式，电路板200可以是柔性印刷电路板(FPCB)。

芯层210例如可以包括柔性树脂，例如聚酰亚胺树脂、改性聚酰亚胺(MPI)、环氧树脂、聚酯、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)等。芯层210可以包括被包含在电路板200中的内部绝缘层。

芯层210可以包括第一区域210a和第二区域210b。第一区域210a可以包括与天线元件100连接的天线区域211，并且第二区域210b可以包括与天线驱动单元300连接的天线驱动单元区域212。天线元件100的垫126和128通过天线区域211粘附至芯层210，使得天线图案120可以连接至天线供电布线220。另外，如图1所示，天线驱动单元300通过天线驱动单元区域212安装在芯层210上，使得天线驱动单元300可以连接至天线供电布线220。由此，电力和驱动信号可以通过天线驱动单元300经由天线供电布线220而施加于天线图案120。同时，根据一个实施方式，与图1不同，用于连接电路板200和安装有天线驱动单元的另一个电路板的连接器可以安装在天线驱动单元区域212中。在这种情况下，天线供电布线220和安装在另一个电路板上的天线驱动单元可以通过连接器连接。另外，根据一个实施方式，天线驱动单元区域212可以形成为能够在无需安装天线驱动单元300和连接器的情况下紧固到安装有天线驱动单元的另一个电路板的连接器上的形式(例如，柔性扁平电缆(FFC)或FFC连接器(例如零插入力(ZIF)型和非ZIF型连接器))。

根据一个实施方式，第一区域210a和第二区域210b可以具有彼此不同的宽度。例如，第一区域210a可以具有比第二区域210b相对更大的宽度，从而可以通过具有相对较大的宽度的第一区域210a来确保针对天线元件100的足够的接合稳定性。另外，可以通过具有相对较小的宽度的第二区域210b来改进天线封装的柔性和电路连接特性。例如，电路板200可以在第一区域210a和第二区域210b之间的边界部分折叠，使得天线元件100和第一区域210a可以设置在显示装置的前部，并且天线驱动单元300和第二区域210b可以设置在显示装置的侧部或后部。

天线供电布线220可以设置在芯层210的一个表面上。例如，电路板200还可以包括形成在芯层210的一个表面上的用于覆盖天线供电布线220的覆膜。在这种情况下，通过切割或去除电路板200的部分覆膜，可以露出每条天线供电布线220的一个端部，并且可以将每条天线供电布线220的露出的一个端部粘附至信号垫126。更具体地，将诸如各向异性导电膜(ACF)的导电中继结构150附接至信号垫126和接地垫128，然后可以将每条天线供电布线220的露出的一个端部设置在导电中继结构150上。此后，可以通过热处理/压制工艺将电路板200的天线区域211附接至天线元件100，并且每条天线供电布线220都可以电连接至每个信号垫126。另外，由于接地垫128设置在信号垫126周围，因此可以增加与各向异性导电膜(ACF)的粘附性，因而可以提高接合稳定性。

天线供电布线220可以单独且独立地连接至每个天线图案120。由此，可以对每个天线图案120独立地执行供电/驱动控制。例如，可以通过分别与天线图案120连接的天线供电布线220向每个天线图案120施加不同的相位信号。

天线供电布线220可以跨过第一区域210a和第二区域210b形成。例如，天线供电布线220可以通过从天线区域211朝向天线驱动单元区域212延伸而形成。

天线供电布线220可以形成为彼此具有基本上相同的长度。这里的基本上相同的长度不仅可以包括长度彼此完全相同的情况，而且还可以包括长度由于加工中的问题而彼此并非完全相同但满足预定条件的情况。在这种情况下，该预定条件可以包括与天线供电布线220连接的天线图案120的增益偏差小于1dBi的条件和/或天线供电布线220的相位延迟差小于10度的条件。

天线供电布线220可以在第一区域210a中弯曲一次或多次。由此，可以在有限的区域中设置具有基本上相同长度的天线供电布线220。例如，天线供电布线220可以包括在第一区域210a中沿第一方向(例如，图1中的y方向)延伸的一个或多个第一部分220a、在第一区域210a中沿第二方向(例如，图1中的x方向)延伸的一个或多个第二部分220b以及在第二区域210b中沿第一方向(例如，图1中的y方向)延伸的一个或多个第三部分220c。

根据一个实施方式，天线供电布线220的相邻的第二部分220b之间的间隔a是天线供电布线220的相邻的第三部分220c之间的间隔b的0.5倍以上以及3倍以下。在这种情况下，天线供电布线220的相邻的第三部分220c之间的间隔b可以为0.05mm以上以及1mm以下，优选为0.1mm以上以及0.7mm以下。通过将天线供电布线220的相邻的第二部分220b之间的间隔a形成为天线供电布线220的相邻的第三部分220c之间的间隔b的0.5倍以上以及3倍以下，可以保持施加于每个天线图案120的电信号的独立性，从而可以防止天线供电布线220之间的信号干扰，并且可以减小第一区域210a在第一方向(例如，图1中的y方向)上的长度。由此，即使形成在显示装置的前部上的遮光部分或边框部分具有较小的面积，也可以将第一区域210a设置在显示装置的遮光部分或边框部分上。

根据一个实施方式，可以在芯层210的另一个表面上设置接地层230。

接地层230可以与天线供电布线220重叠。天线供电布线220周围的噪声和信号干扰可以通过接地层230来吸收或屏蔽。另外，接地层230可以帮助通过天线供电布线220产生电场，从而提高信号传输效率。

同时，根据一个实施方式，上述的天线供电布线220和接地层230可以包括上述的金属或合金。

图3是示出根据另一个实施方式的天线封装的示意性平面图。参照图3，电路板200可以包括形成在天线供电布线220周围的接合垫225。接合垫225可以被包括在电路板200的天线区域211中。

接合垫225可以与天线供电布线220一起形成在芯层210的一个表面上。例如，一对接合垫225可以设置为一条天线供电布线220插在它们之间。

接合垫225与天线供电布线220电气且物理地分离，并且可以通过导电中继结构150(见图2)粘附到天线元件100的接地垫128上。由于接合垫225被包括在电路板200的天线区域211中，因此可进一步提高天线元件100与电路板200之间的接合稳定性。

图4是示出根据一个实施方式的显示装置的示意性平面图。更具体地说，图4是示出显示装置的前部或窗口表面的视图。

参照图4，显示装置400可以包括形成在其前部的显示区域410和外周区域420。显示区域410可以表示显示视觉信息的区域，外周区域420可以表示设置在显示区域410的两侧和/或两端上的不透明区域。例如，外周区域420可以对应于显示装置400的遮光部分或边框部分。

上述的天线元件100可以朝向显示装置400的前部设置，例如，可以设置在显示面板上。在一个实施方式中，辐射体122和/或传输线124可以至少部分地与显示区域410重叠。

在这种情况下，辐射体122和/或传输线124可以形成为网状结构，并且可以防止由于辐射体122和/或传输线124而导致透光度降低。

电路板200可以设置在外周区域420中，以防止显示区域410中的图像质量变差。根据一个实施方式，电路板200可以在第一区域210a与第二区域210b之间的边界部分处折叠，使得第一区域210a设置在显示装置的外周区域420中，并且天线驱动单元300和第二区域210b可以设置在显示装置的侧部或后部。

如上所述，通过将天线供电布线220在第一区域210a中沿第一方向的间隔形成为低于其在第二区域210b中沿第二方向的间隔的预定倍数，可以通过保持施加于每个天线图案120的电信号的独立性来防止天线供电布线220之间的信号干扰，并减小第一区域210a在第一方向上的长度。由此，即使形成在显示装置的前部的遮光部分或边框部分具有较小的面积，也可以将第一区域210a设置在显示装置的遮光部分或边框部分上。

已经参照上述优选实施方式描述了本实用新型，并且本领域技术人员将理解可以在不脱离本实用新型的本质特征的范围内进行各种修改。因此，应当理解，本实用新型的范围不限于上述实施方式，并且与权利要求中记载的内容等效的范围内的其他各种实施方式也包含在本实用新型中。

[实验例：根据天线供电布线的相邻的第二部分之间的间隔a与天线供电布线的相邻的第三部分之间的间隔b的比值来评估天线供电布线的信号传输速率]

形成具有图1所示的相同形状的天线封装。如下表1中所列出的那样，通过改变天线供电布线220的相邻的第二部分220b之间的间隔a与天线供电布线220的相邻的第三部分220c之间的间隔b的比值来评估天线供电布线的信号传输速率。

表1

参照表1，可以确认，和天线供电布线220的相邻的第二部分220b之间的间隔a与天线供电布线220的相邻的第三部分220c之间的间隔b的比值为0.2和3.5的比较例不同，在比值为0.5至3的实施例的情况下，天线供电布线中的信号传输速率是优异的。

Claims (9)

1.一种电路板，其特征在于，其包括：

芯层，其具有第一区域和第二区域；以及

天线供电布线，其在所述芯层上跨过所述第一区域和所述第二区域设置，

其中所述天线供电布线包括在所述第一区域中沿第一方向延伸的第一部分、在所述第一区域中沿第二方向延伸的第二部分以及在所述第二区域中沿所述第一方向延伸的第三部分，并且

所述天线供电布线的相邻的所述第二部分之间的间隔是所述天线供电布线的相邻的所述第三部分之间的间隔的3倍以下。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线供电布线的相邻的所述第二部分之间的间隔是所述天线供电布线的相邻的所述第三部分之间的间隔的0.5倍以上。

3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线供电布线的相邻的所述第三部分之间的间隔为0.05mm以上以及1mm以下。

4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线供电布线的相邻的所述第三部分之间的间隔为0.1mm以上以及0.7mm以下。

5.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一区域包括天线区域，天线图案和所述天线供电布线与所述天线区域连接，并且

所述第二区域包括天线驱动单元区域，天线驱动单元和所述天线供电布线与所述天线驱动单元区域连接。

6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线供电布线形成为彼此具有基本上相同的长度。

7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述天线供电布线形成为使得与所述天线供电布线连接的天线图案的增益偏差小于1dBi或者所述天线供电布线的相位延迟差小于10度。

8.一种天线封装，其特征在于，其包括：

根据权利要求1所述的电路板；以及

与所述电路板的所述天线供电布线连接的天线图案。

9.一种显示装置，其特征在于，其包括根据权利要求8所述的天线封装。

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