CN217881898U - 天线结构和图像显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种天线结构和一种图像显示装置。天线结构包括介电层和设置在介电层的顶表面上的多个天线单元。多个天线单元各自包括辐射器、在不同的方向上延伸的连接至辐射器的第一传输线和第二传输线、邻近辐射器的上部的上寄生元件以及邻近辐射器的下部的下寄生元件。

Description

天线结构和图像显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月5日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第10-2021-0087567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结构和一种图像显示装置。更特别地，本实用新型涉及一种包括天线导电层和介电层的天线结构以及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与诸如智能电话形式的图像显示装置相结合。在这种情况下，天线可以与图像显示装置结合来提供通信功能。

随着移动通信技术的快速发展，图像显示装置中需要能够进行高频或超高频通信的天线。

例如，由于在图像显示装置中采用了各种功能元件，因此可能需要能够通过天线进行发送和接收的较宽的频率覆盖范围。此外，如果天线具有多个极化方向，则可以提高辐射效率并且可以进一步增大天线覆盖范围。

然而，随着天线的驱动频率增加，信号损失也可能增加。此外，传输路径的长度增加，天线增益可能降低。如果天线的辐射覆盖范围扩大，则可能降低辐射密度或天线增益，从而降低辐射效率/可靠性。

此外，可能不容易在图像显示装置的有限空间中实现具有多极化和宽带特性并提供高增益的天线设计。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有改进的辐射特性和空间效率的天线结构。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种图像显示装置，其包括具有改进的辐射特性和空间效率的天线结构。

(1)一种天线结构，其包括：介电层；以及设置在介电层的顶表面上的多个天线单元，其中多个天线单元各自包括：辐射器；在不同的方向上延伸的连接至辐射器的第一传输线和第二传输线；邻近辐射器的上部的上寄生元件；以及邻近辐射器的下部的下寄生元件。

(2)根据上述(1)的天线结构，其中上寄生元件与辐射器分离。

(3)根据上述(1)的天线结构，其中上寄生元件在天线结构的长度方向和宽度方向上具有对称的形状。

(4)根据上述(3)的天线结构，其中上寄生元件具有圆形形状或正方形形状。

(5)根据上述(4)的天线结构，其中上寄生元件具有直径为辐射器的最大长度的0.4倍以上的圆形形状，从而具有不与被包括在另一个相邻的天线单元中的上寄生元件接触的尺寸，并且辐射器的最大长度被定义为辐射器与第一传输线或第二传输线连接的方向上的最大长度。

(6)根据上述(4)的天线结构，其中上寄生元件具有对角线的长度为辐射器的最大长度的0.4倍以上的正方形形状，从而具有不与被包括在另一个相邻的天线单元中的上寄生元件接触的尺寸，并且辐射器的最大长度被定义为辐射器与第一传输线或第二传输线连接的方向上的最大长度。

(7)根据上述(1)的天线结构，其中上寄生元件包括彼此分离的第一上寄生元件和第二上寄生元件。

(8)根据上述(7)的天线结构，其中辐射器包括凸形部分和凹形部分，并且第一上寄生元件和第二上寄生元件被设置为邻近凹形部分中的不同的凹形部分。

(9)根据上述(8)的天线结构，其中第一上寄生元件和第二上寄生元件在使凸形部分中的位于辐射器的上部的凸形部分插在它们之间的情况下彼此面对。

(10)根据上述(1)的天线结构，其中下寄生元件包括：邻近第一传输线的第一侧寄生元件；以及邻近第二传输线的第二侧寄生元件。

(11)根据上述(10)的天线结构，其中下寄生元件还包括设置在第一传输线和第二传输线之间的中央寄生元件，并且第一侧寄生元件与中央寄生元件在使第一传输线插在它们之间的情况下分离，并且第二侧寄生元件与中央寄生元件在使第二传输线插在它们之间的情况下分离。

(12)根据上述(11)的天线结构，其中第一侧寄生元件包括：面对中央寄生元件的第一寄生体，第一传输线插在它们之间；从第一寄生体突出的第一寄生延伸部；以及从第一寄生延伸部朝向辐射器延伸的第一寄生分支部，其中第二侧寄生元件包括：面对中央寄生元件的第二寄生体，第二传输线插在它们之间；从第二寄生体突出的第二寄生延伸部；以及从第二寄生延伸部朝向辐射器延伸的第二寄生分支部。

(13)根据上述(1)的天线结构，其中辐射器包括凸形部分和凹形部分，并且第一传输线和第二传输线连接至凹形部分中的不同的凹形部分。

(14)根据上述(1)的天线结构，其中第一传输线包括：第一馈电部；以及从第一馈电部伸出的连接至辐射器的第一弯折部，其中第二传输线包括：第二馈电部；以及从第二馈电部伸出的连接至辐射器的第二弯折部。

(15)根据上述(1)的天线结构，其中多个天线单元中的一个天线单元的至少一部分与另一个相邻的天线单元共用。

(16)根据上述(1)的天线结构，其中多个天线单元彼此独立地间隔开。

(17)根据上述(1)的天线结构，其中辐射器具有四叶草形状或十字形状。

(18)一种图像显示装置，其包括根据上述实施方式的天线结构。

根据本实用新型的实施方式，天线结构可以包括多个天线单元，其中每个天线单元都可以包括具有多个凸形部分和凹形部分的辐射器。天线结构可以包括在不同的方向上连接至辐射器的多条传输线。可以基本上通过辐射器和传输线的组合提供多个极化方向和多个频率的覆盖范围。

在示例性实施方式中，可以在辐射器和传输线的周围布置多个寄生元件。可以通过寄生元件形成多个谐振频率，并且可以提高每个谐振频率处的天线增益。

附图说明

图1是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性剖视图。

图2和图3是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。

图4和图5是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。

图6和图7是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。

图8和图9是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。

图10是示出根据示例性实施方式的天线封装和图像显示装置的示意性剖视图。

图11是用于描述根据示例性实施方式的天线封装的局部放大的示意性平面图。

图12是用于描述根据示例实施方式的图像显示装置的示意性平面图。

具体实施方式

根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种天线结构，其中将辐射器和寄生元件进行结合来具有多个频率和多极化特性。

该天线结构例如可以是制成透明薄膜形式的微带贴片天线。该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。

根据本实用新型的示例性实施方式，还提供了一种包括所述天线结构的图像显示装置。

该图像显示装置可以实现为各种电子装置的形式，例如智能电话、平板电脑、膝上型计算机、可穿戴装置、数码相机等。

天线结构的应用不限于图像显示装置，并且天线结构可应用于各种物体或结构，例如车辆、家用电器、建筑等。

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，提供参照附图描述的这些实施方式是用于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公开的要保护的主题进行限制。

在附图中，平行于介电层的顶表面并且彼此垂直的两个方向被定义为x方向和y方向。垂直于介电层的顶表面的方向被定义为z方向。例如，x方向可以对应于天线结构的长度方向，y方向可以对应于天线结构的宽度方向，并且z方向可以对应于天线结构的厚度方向。

图1是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性剖视图。

参照图1，根据示例性实施方式的天线结构100可以包括介电层105和天线导电层110。

介电层105可以用作天线结构100的薄膜基板，天线导电层110形成在该薄膜基板上。

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)等的粘合材料。在一些实施方式中，介电层105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。

在一个实施方式中，介电层105可以被设置为基本上单一的层。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。

可以在介电层105中形成电容或电感，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至大约12、优选2至12的范围内。如果介电常数超过大约12时，则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。

在示例性实施方式中，位于应用了天线结构100的图像显示装置的内部的绝缘层(例如，显示面板的封装层、钝化层等)可以用作介电层105。

天线导电层110可以设置在介电层105的顶表面上。

天线导电层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)或含有其中至少一种金属的合金。它们可以单独使用或至少两种组合使用。

例如，天线导电层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。

在一些实施方式中，天线导电层110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)、铟锌锡氧化物(IZTO)、锌氧化物(ZnOx)等等。

在一些实施方式中，天线导电层110可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构。例如，天线单元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，并且还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。

在一个实施方式中，天线导电层110可以包括超材料。

在一些实施方式中，天线导电层110(例如，辐射器120)可以包括黑化部分，从而可以降低天线导电层110的表面处的反射率以抑制光反射引起的视觉图案识别。

在一个实施方式中，可以将被包括在天线导电层110中的金属层的表面转化为金属氧化物或金属硫化物以形成黑化层。在一个实施方式中，可以在天线导电层110或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、镍、钴或含有其中至少一种的氧化物、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。

在示例性实施方式中，天线结构100还可以包括接地层90。可以通过将接地层90包括在内来实现垂直辐射特性。

接地层90可以设置在介电层105的底表面上。接地层90可以与天线导电层110重叠，使得介电层105插在它们之间。例如，辐射器120可以叠加在接地层90上。

在一个实施方式中，应用了天线结构100的图像显示装置或显示面板的导电构件可以用作接地层90。例如，该导电构件可以包括各种电极或布线，例如被包括在薄膜晶体管(TFT)阵列面板中的栅电极、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，设置在图像显示装置的后部的金属构件(例如SUS板)、传感器构件(例如，数字转换器)、散热片等可以用作接地层90。

图2和图3是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。

参照图2和图3，天线结构100a和100b可以包括设置在参照图1所述的介电层105上的天线导电层110。天线导电层110可以包括辐射器120、传输线130和135以及寄生元件140、141、142、150和155。

在示例性实施方式中，辐射器120或辐射器120的边界可以包括多个凸形部分122和凹形部分124。如图2所示，凸形部分122和凹形部分124各自可以具有弧形形状。

在示例性实施方式中，凸形部分122和凹形部分124在平面图中可以沿着辐射器120的轮廓交替且重复地布置。例如，四个凸形部分122和四个凹形部分124可以沿着辐射器120的轮廓交替且重复地布置。

如图2所示，辐射器120可以具有弧形的十字形状。例如，辐射器120可以具有基本上四叶草的形状。

在示例性实施方式中，多条传输线130和135可以连接至一个辐射器120。例如，第一传输线130和第二传输线135可以连接至辐射器120。

在示例性实施方式中，传输线130和135可以包括与辐射器相同的导电材料。在一个实施方式中，传输线130和135可以用作与辐射器120连接的基本上一体的整体构件。在一个实施方式中，传输线130和135可以单独地从辐射器120形成。

第一传输线130和第二传输线135可以彼此对称地布置。例如，第一传输线130和第二传输线135可以设置为基于辐射器120在y方向上的中心线彼此对称。

每条传输线都可以包括馈电部和弯折部。第一传输线130可以包括第一馈电部132和第一弯折部134，并且第二传输线135可以包括第二馈电部131和第二弯折部133。

第一馈电部132和第二馈电部131各自可以电连接至被包括在诸如柔性印刷电路板(FPCB)的电路板中的馈电线(参见图10)。在一些实施方式中，第一馈电部132和第二馈电部131可以在y方向上延伸。第一馈电部132和第二馈电部131可以基本上彼此平行。

第一弯折部134和第二弯折部133可以分别在从第一馈电部132和第二馈电部131朝向辐射器120的方向上弯折，并且可以与辐射器120直接连接或直接接触。

第一弯折部134和第二弯折部133可以在彼此不同的方向上延伸从而连接至辐射器120。在示例性实施方式中，第一弯折部134的延伸方向和第二弯折部133的延伸方向之间的角度可以基本上是大约90°。

例如，第一弯折部134可以相对于y方向在顺时针方向上倾斜45°。第二弯折部133可以相对于y方向在逆时针方向上倾斜45°。

优选地，第一弯折部134和第二弯折部133可以各自朝向辐射器120的中心延伸。

根据如上所述的弯折部133和134的结构和布置，可以通过第一传输线130和第二传输线135在基本上两个正交的方向上执行对辐射器120的馈电。因此，可以通过一个辐射器120实现双极化特性。

在一些实施方式中，弯折部133和134可以连接至辐射器120的凹形部分124。如图2和图3所示，第一弯折部134和第二弯折部133可以连接至不同的凹形部分124。

在一个实施方式中，第一弯折部134和第二弯折部133可以连接至四个凹形部分中的在平面图中相对于辐射器122的在x方向上延伸的中心线的下部的凹形部分124。本文中的词语“下部”可以指相对于辐射器122的在x方向上延伸的中心线邻近馈电部131和132的部分或区域。

在示例性实施方式中，天线结构100a可以包括与辐射器120以及传输线130和135物理和电气地分离的寄生元件140、141、142、150和155。

寄生元件可以包括邻近传输线130和135的下寄生元件140、141和142以及邻近辐射器120的上寄生元件150和155。

下寄生元件140、141和142可以位于辐射器122的在x方向上延伸的中心线的下方，以设置在传输线130和135的周围。下寄生元件140、141和142可以包括中央寄生元件140、第一侧寄生元件142和第二侧寄生元件141。在一个实施方式中，可以省略中央寄生元件140。

中央寄生元件140可以插在第一传输线130和第二传输线135之间。在一个实施方式中，中央寄生元件140可以插在第一馈电部132和第二馈电部131之间。

第一侧寄生元件142和第二侧寄生元件141可以邻近中央寄生元件140的两个侧部。第一侧寄生元件142可以包括第一寄生体144、第一寄生延伸部146和第一寄生分支部148。第二侧寄生元件141可以包括第二寄生体143、第二寄生延伸部145和第二寄生分支部147。

第一寄生体144可以面对中央寄生元件140，使得第一传输线130插在它们之间。第二寄生体143可以面对中央寄生元件140，使得第二传输线135插在它们之间。

第一寄生延伸部146和第二寄生延伸部145可以分别从第一寄生体144和第二寄生体143突出和延伸。第一寄生延伸部146和第二寄生延伸部145可以在y方向上延伸。

第一寄生分支部148和第二寄生分支部147可以分别从第一寄生延伸部146的端部和第二寄生延伸部145的端部朝向辐射器120延伸。在一个实施方式中，第一寄生分支部148和第二寄生分支部147可以分别基本上平行于第一弯折部134和第二弯折部133。

上寄生元件150和155可以基于辐射器120在x方向上的中心线设置在上部区域。词语“上部”可以指在平面图中相对于辐射器120的在x方向上延伸的中心线远离馈电部131和132或与馈电部131和132相对的部分或区域。

上寄生元件150和155可以邻近辐射器120。上寄生元件150和155可以与辐射器120物理地分离。在示例性实施方式中，上寄生元件150和155可以邻近被包括在辐射器120的上部中的凹形部分124。例如，上寄生元件150和155可以部分地设置在由凹形部分124形成的凹槽中。

上寄生元件150和155可以包括第一上寄生元件150和第二上寄生元件155。第一上寄生元件150和第二上寄生元件155可以被设置为邻近辐射器120的不同的凹形部分124。

在示例性实施方式中，第一上寄生元件150和第二上寄生元件155可以设置为彼此面对，使得被包括在辐射器120的上部中的凸形部分122插在它们之间。

在一个实施方式中，第一上寄生元件150和第二上寄生元件155可以具有在x方向和y方向上对称的形状。

在示例性实施方式中，上寄生元件150和155的尺寸可以取决于辐射器120的尺寸。

在一个实施方式中，如图2所示，上寄生元件150和155可以具有圆形形状。在这种情况下，上寄生元件150和155的直径(用b表示)可以是辐射器120的最大长度(用a表示)的0.4倍以上。

在一个实施方式中，如图3所示，上寄生元件150和150可以具有正方形形状。在这种情况下，上寄生元件150和155的对角线(用c表示)的长度可以是辐射器120的最大长度(用a表示)的0.4倍以上。

辐射器120的最大长度可以是在辐射器120与传输线130和135彼此连接的方向上的最大长度。例如，辐射器120的最大长度可以是辐射器在第一弯折部134或第二弯折部133的延伸方向(包括平行于该延伸方向的方向)上的最大长度。例如，辐射器120的最大长度可以是大约3.0mm。

在示例性实施方式中，辐射器120、传输线130和135以及寄生元件140、141、142、150和155全都可以设置在介电层105的顶表面上的相同的水平或相同的层处。例如，辐射器120、传输线130和135以及寄生元件140、141、142、150和155全都可以通过对同一导电层进行图案化来形成。

根据上述示例性实施方式，辐射器120可以形成为包括凸形部分122和凹形部分124，并且第一传输线130和第二传输线135可以在相交的方向上连接至辐射器120的不同的凹形部分124。可以通过上述双传输线结构从辐射器120实现双极化特性。

在一些实施方式中，可以将具有不同相位的馈电信号施加于第一传输线130和第二传输线135。例如，可以将具有大约120°到200°、优选120°到180°、更优选大约180°的相位差的第一馈电信号和第二馈电信号分别施加于第一传输线130和第二传输线135。

通过相位差信号发送、双传输线结构和辐射器120的形状的结合，可以将天线结构100a设置为可在多谐振频段下操作的宽带天线。

寄生元件140、141、142、150和155可以设置为与其他导体分离的浮动图案，并且可以邻近辐射器120，以增强由天线结构100a实现的多谐振频率中的每个谐振频率的频段形成。

不同的谐振频段可以通过上述寄生元件140、141、142、150和155来区分，使得天线结构100a可以被设置为基本上多频段的天线。此外，下寄生元件140、141和142可以设置在传输线130和135的周围，并且上寄生元件150和155可以邻近辐射器120的上部，从而可以在低频段和高频段下一致地实现信号增强和多频段形成，并且可以提高天线增益。

图4和图5是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。图4和图5的天线结构100c和100d可以是图1的天线结构100的示例性实现方案。此处省略了与参照图1至图3描述的元件和结构基本相同或相似的元件和结构的详细描述。

参照图4，天线导电层110可以包括网状结构。在示例性实施方式中，辐射器120以及上寄生元件150和155可以完全包括网状结构，并且传输线130和135以及下寄生元件140、141和142可以部分地包括网状结构。

例如，中央寄生元件140和侧寄生元件141和142的寄生体143和144可以包括实心结构。传输线130和135的馈电部131和132可以部分地包括网状结构。

在一个实施方式中，第一馈电部132可以包括第一网状部分132a和第一实心部分132b。第二馈电部131可包括第二网状部分131a和第二实心部分131b。

第一实心部分132b可以插在具有实心结构的中央寄生元件140和第一寄生体144之间。第二实心部分131b可以插在具有实心结构的中央寄生元件140和第二寄生体143之间。

侧寄生元件141和142的除了寄生体143和144之外的其余部分可以具有网状结构，并且传输线130和135的除了实心部分131b和132b之外的其余部分可以具有网状结构。

在一个实施方式中，天线导电层110的具有网状结构的部分可以设置在图像显示装置的显示区域中。因此，可以提高通过天线导电层110的透光率，以防止图像显示装置的图像质量下降。

在一个实施方式中，可以在天线导电层110的设置在显示区域中的部分的周围形成虚设网状图案(未被示出)。在这种情况下，图案结构可以变得均匀，以防止天线导电层110被用户视觉识别。

在一个实施方式中，天线导电层110的具有实心结构的部分可以设置在图像显示装置的遮光区域或边框区域中。因此，可以通过使用低电阻实心金属层来提高馈电效率，并且可以通过下寄生元件140、141和142促进多频段的形成。

参照图5，中央寄生元件140以及寄生体143和144也可以部分地包括网状结构。

中央寄生元件140可以包括网状元件部分140a和实心元件部分140b。第一寄生体144可以包括第一网状体144a和第一实心体144b。第二寄生体143可以包括第二网状体143a和第二实心体143b。

网状部分的长度也可以在传输线130和135的馈电部131和132中延长。例如，第一网状部分132a可以设置在第一网状体144a和网状元件部分140a之间。第二网状部分131a可以设置在第二网状体143a和网状元件部分140a之间。

例如，随着边框面积的减小和图像显示装置的显示面积的扩大，中央寄生元件140以及寄生体143和144也可以部分地包括网状结构来改进光学特性。

图6和图7是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。图6和图7的天线结构100e和100f可以是图1的天线结构100的示例性实现方案。此处省略了与参照图1至图3描述的元件和结构基本相同或相似的元件和结构的详细描述。

参照图6，辐射器120可以具有十字形状。例如，辐射器120可以包括在彼此垂直且彼此交叉的方向上延伸的第一辐射条123和第二辐射条125。例如，第一辐射条123可以在y方向上延伸，并且第二辐射条125可以在x方向上延伸。

可以通过辐射条123和125限定突起，并且可以通过辐射条123和125之间的空间限定凹形部分。上寄生元件150和155可以被设置为邻近被包括在辐射器120的上部中的凹形部分。

参照图7，第一辐射条123的端部和第二辐射条125的端部可以各自具有弧形形状。

图6和图7示出了上寄生元件150和155具有正方形形状。然而，上寄生元件150和155的形状可以适当地修改，并且例如可以具有圆形形状。

如上所述，考虑到辐射效率和多频段产生效率，可以适当地修改辐射器120的形状。

图8和图9是示出根据示例性实施方式的天线结构的示意性平面图。图8和图9的天线结构可以是图1的天线结构100的示例性实现方案。

可以通过参照图2至图7描述的一个辐射器120、连接或耦合至该一个辐射器120的传输线130和135以及寄生元件140、141、142、150和155限定天线单元。天线单元可以用作在如上所述的3G或更高的高频段或超高频段中操作或驱动的独立辐射单元。

在一些实施方式中，天线单元或天线结构100可以用作三频段天线。例如，可以通过天线结构100提供10GHz到40GHz或20GHz到40GHz的范围内的三个谐振频率峰值。

在一个实施方式中，可以通过天线结构100实现20GHz到25GHz的范围内的第一谐振频率峰值、27GHz到35GHz的范围内的第二谐振频率峰值和35GHz到40GHz的范围内的第三谐振频率峰值。

参照图8，根据示例性实施方式的天线结构可以包括多个天线单元101和102。相邻的天线单元101和102可以彼此共同共用至少一部分，并且可以布置在宽度方向(x方向)上以形成天线单元阵列。

在示例性实施方式中，相邻的天线单元101和102可以彼此共用一个侧寄生元件710的一部分。例如，如图8所示，相邻的天线单元101和102可以彼此共用侧寄生元件710的寄生体711和寄生延伸部712。

被相邻的天线单元101和102共用的寄生体711和寄生延伸部712可以包括第一天线单元101的第二寄生体143(参见图2)和第二寄生延伸部145(参见图2)，并且还可以包括第二天线单元102的第一寄生体144(参见图2)和第一寄生延伸部146(参见图2)。

在示例性实施方式中，寄生体711和寄生延伸部712可以用作第一天线单元101的第二寄生体143(参见图2)和第二寄生延伸部145(参见图2)，并且也可以用作第二天线单元102的第一寄生体144(参见图2)和第一寄生延伸部146(参见图2)。

参照图9，根据示例性实施方式的天线结构可以包括多个天线单元101和102。多个天线单元101和102可以被布置为在宽度方向(x方向)上彼此间隔开以形成天线单元阵列。

相邻的天线单元101和102之间的间隔距离可以在可以避免或防止相邻的天线单元101和102之间不期望的耦合的范围内适当地调节。

如上所述，可以将具有不同相位的第一馈电信号和第二馈电信号施加于天线单元101和102中的每一个。例如，可以将具有大约120°到200°、优选120°到180°、更优选180°的相位差的第一馈电信号和第二馈电信号施加于每个天线单元。

在示例性实施方式中，施加于天线单元101和102中的每一个的第一馈电信号和第二馈电信号之间的相位差可以基本相同。例如，如果具有特定相位差的第一馈电信号和第二馈电信号施加于第一天线单元101，则具有该特定相位差的第一馈电信号和第二馈电信号也可以施加于第二天线单元102。

在示例性实施方式中，可以将不同相位的馈电信号施加于天线单元101和102中的每一个，以在期望的辐射方向上形成一种波束方向图。可以保持被施加于天线单元101和102中的每一个的第一馈电信号和第二馈电信号之间的相位差，并且可以在天线单元101和102之间提供相位差，从而可以形成期望方向上的波束方向图。

例如，具有0°相位的第一馈电信号和具有180°相位的第二馈电信号可以施加于第一天线单元101，并且具有n相位的第一馈电信号和具有n+180°相位的第二馈电信号可以施加于第二天线单元102。

如上面参照图2和图3所述，天线单元的上寄生元件的尺寸可以取决于辐射器的尺寸。可以布置多个天线单元以形成天线单元阵列，使得上寄生元件可以具有不会与相邻的天线单元的上寄生元件物理或电气地接触的尺寸。

图10是示出根据示例性实施方式的天线封装和图像显示装置的示意性剖视图。图11是用于描述根据示例性实施方式的天线封装的局部放大的示意性平面图。图12是用于描述根据示例实施方式的图像显示装置的示意性平面图。

参照图10至图12，图像显示装置400可以制成例如智能电话的形式，并且图12示出了图像显示装置400的前部或窗口表面。图像显示装置400的前部可以包括显示区域410和外周区域420。外周区域420例如可以对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。

上述天线结构100可以与中间电路板200结合以形成天线封装。被包括在天线封装中的天线结构100可以朝向图像显示装置400的前部设置。例如，天线结构100可以设置在显示面板405上。辐射器120在平面图中可以设置在显示区域410上。

在这种情况下，辐射器120可以包括网状结构，并且可以防止由于辐射器120导致的透光率降低。被包括在天线结构100中的下寄生元件和馈电部可以包括实心金属图案，并且可以设置在外周区域420上以防止图像质量下降。

在一些实施方式中，中间电路板200可以被弯折设置在图像显示装置400的后部并且朝向安装有天线驱动IC芯片340的芯片安装板300延伸。

中间电路板200和芯片安装板300可以通过连接器320彼此耦合，从而被包括在天线封装中。连接器320和天线驱动IC芯片340可以通过连接电路310进行电连接。

例如，中间电路板200可以是柔性印刷电路板(FPCB)。芯片安装板300可以是刚性印刷电路板(刚性PCB)。

如图11所示，中间电路板200可以包括包含柔性树脂的芯层210和形成在芯层210上的馈电线220。每条馈电线220都可以通过诸如各向异性导电膜(ACF)的导电中间结构180(参见图10)附接至并电连接至第一馈电部132和第二馈电部131。

与馈电线220接合的第一馈电部132和第二馈电部131的末端可以分别用作第一天线端口和第二天线端口。可以通过第一天线端口和第二天线端口从天线驱动IC芯片340施加馈电信号。

如上所述，可以通过第一天线端口和第二天线端口将具有相位差(例如，120°～180°相位差)的馈电信号施加于辐射器120来实现多频段天线。

在下文中，提出优选实施方式来更具体地描述本实用新型。然而，以下例子仅用于说明本实用新型，并且相关领域的技术人员显然将理解在本实用新型的范围和精神内可以做出各种替代和修改。这些替代和修改被适当地包括在所附权利要求中。

实验例1

如图8所示，将四个天线单元布置为使得相邻的天线单元彼此共用一个侧寄生元件的一部分来制造两个天线结构。一个天线结构被制造为使得上寄生元件150和155(参见图2)具有圆形形状(实施例1)，而另一个天线结构被制造为使得上寄生元件150和155被省略(比较例1)。

对每个天线结构施加馈电信号，并测量两个谐振频率处的天线增益。结果在下面的表1中示出。

[表1]

	28GHz处的增益(dBi)	39GHz处的增益(dBi)
			实施例1	9.63	9.37
比较例1	9.23	8.38

实验例2

如图8所示，将四个天线单元布置为使得相邻的天线单元彼此共用一个侧寄生元件的一部分来制造三个天线结构。如图2所示，辐射器的最大长度(a)为3.0mm，并且上寄生元件150和155形成为直径(b)为1.2mm(实施例2)、1.1mm(实施例3)和1.0mm(实施例4)的圆形形状。

对每个天线结构施加馈电信号，并测量两个谐振频率处的天线增益。结果在下面的表2中示出。

[表2]

实验例3

如图8所示，将四个天线单元布置为使得相邻的天线单元彼此共用一个侧寄生元件的一部分来制造三个天线结构。如图3所示，辐射器的最大长度(a)为3.0mm，并且上寄生元件150和155形成为对角线(c)为1.2mm(实施例5)、1.1mm(实施例6)和1.0mm(实施例7)的正方形形状。

对每个天线结构施加馈电信号，并测量两个谐振频率处的天线增益。结果在下面的表3中示出。

[表3]

参照表1，与仅包括下寄生元件的比较例1的天线结构相比，同时包括上寄生元件和下寄生元件的实施例1的天线结构提供了更大的天线增益。

参照表2和表3，随着上寄生元件的尺寸增加，天线增益增加。在上寄生元件具有直径为1.2mm的圆形形状的实施例2和上寄生元件具有对角线为1.2mm的正方形形状的实施例5中获得了相对较高的天线增益。

Claims (18)

1.一种天线结构，其特征在于，其包括：

介电层；以及

设置在所述介电层的顶表面上的多个天线单元，其中所述多个天线单元各自包括：

辐射器；

在不同的方向上延伸的连接至所述辐射器的第一传输线和第二传输线；

邻近所述辐射器的上部的上寄生元件；以及

邻近所述辐射器的下部的下寄生元件。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件与所述辐射器分离。

3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件在所述天线结构的长度方向和宽度方向上具有对称的形状。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件具有圆形形状或正方形形状。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件具有直径为所述辐射器的最大长度的0.4倍以上的圆形形状，从而具有不与被包括在另一个相邻的天线单元中的上寄生元件接触的尺寸，并且

所述辐射器的所述最大长度被定义为所述辐射器与所述第一传输线或所述第二传输线连接的方向上的最大长度。

6.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件具有对角线的长度为所述辐射器的最大长度的0.4倍以上的正方形形状，从而具有不与被包括在另一个相邻的天线单元中的上寄生元件接触的尺寸，并且

所述辐射器的所述最大长度被定义为所述辐射器与所述第一传输线或所述第二传输线连接的方向上的最大长度。

7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述上寄生元件包括彼此分离的第一上寄生元件和第二上寄生元件。

8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述辐射器包括凸形部分和凹形部分，并且

所述第一上寄生元件和所述第二上寄生元件被设置为邻近所述凹形部分中的不同的凹形部分。

9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于，所述第一上寄生元件和所述第二上寄生元件在使所述凸形部分中的位于所述辐射器的上部的凸形部分插在它们之间的情况下彼此面对。

10.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述下寄生元件包括：

邻近所述第一传输线的第一侧寄生元件；以及

邻近所述第二传输线的第二侧寄生元件。

11.根据权利要求10所述的天线结构，其特征在于，所述下寄生元件还包括设置在所述第一传输线和所述第二传输线之间的中央寄生元件，并且

所述第一侧寄生元件与所述中央寄生元件在使所述第一传输线插在它们之间的情况下分离，并且所述第二侧寄生元件与所述中央寄生元件在使所述第二传输线插在它们之间的情况下分离。

12.根据权利要求11所述的天线结构，其特征在于，所述第一侧寄生元件包括：

面对所述中央寄生元件的第一寄生体，所述第一传输线插在它们之间；

从所述第一寄生体突出的第一寄生延伸部；以及

从所述第一寄生延伸部朝向所述辐射器延伸的第一寄生分支部，

其中，所述第二侧寄生元件包括：

面对所述中央寄生元件的第二寄生体，所述第二传输线插在它们之间；

从所述第二寄生体突出的第二寄生延伸部；以及

从所述第二寄生延伸部朝向所述辐射器延伸的第二寄生分支部。

13.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述辐射器包括凸形部分和凹形部分，并且

所述第一传输线和所述第二传输线连接至所述凹形部分中的不同的凹形部分。

14.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一传输线包括：

第一馈电部；以及

从所述第一馈电部伸出的连接至所述辐射器的第一弯折部，

其中，所述第二传输线包括：

第二馈电部；以及

从所述第二馈电部伸出的连接至所述辐射器的第二弯折部。

15.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述多个天线单元中的一个天线单元的至少一部分与另一个相邻的天线单元共用。

16.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述多个天线单元彼此独立地间隔开。

17.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述辐射器具有四叶草形状或十字形状。

18.一种图像显示装置，其特征在于，其包括根据权利要求1所述的天线结构。

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