CN220438834U - 一种集成nfc功能的显示屏模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子设备领域，公开了一种集成NFC功能的显示屏模组及电子设备，显示屏模组包括由上至下依次设置的触控盖板、NFC天线层、触控层和显示面板，NFC天线层包括NFC线圈，NFC线圈的一部分区域对应显示面板的显示区域，NFC线圈的两个接线端在显示面板上的投影均位于显示面板的显示区域外，NFC线圈采用多根铜线并联走线，且单根铜线的线宽≤10um。本实用新型将NFC天线层设置于触控盖板的背面，可在触控盖板的正面读卡，不必将电子设备拿起，操作方便快捷；且可以缩小卡片与NFC天线层之间的间距，提高读卡效率，NFC天线层位于显示面板上方，读卡时，可减少显示面板对NFC性能的影响，提高NFC性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备技术领域，尤指一种集成NFC功能的显示屏模组及电子设备。
背景技术
随着科技的不断发展，各类电子产品的集成度变得越来越高，产品功能也越来越丰富。各类手持设备搭载显示面板和NFC(Near Field Communication，无线近场通信)刷卡功能的设计方案，以其通用性、用户使用的便捷性等优势越来越多地被引入到产品设计中。
目前移动手持设备由于空间限制，NFC线圈基本上都在整机后壳的位置，这种设计方案有以下几种问题：1、扫描NFC的时候需要把整机提起，以将卡放在设备背后进行扫描，对于配置打印头的手持POS机来说，重量较大，刷卡位置偏下，使用不便。2、对于金属外壳的手持设备而言，NFC天线几乎完全屏蔽在金属后壳内，高频信号无法有效辐射，NFC性能大打折扣。3、背部由于摄像头模组等器件的存在，可能导致NFC线圈面积受限，方位不居中，导致辐射环境恶劣。当然，目前也存在一些屏下NFC方案，NFC天线多置于背光背板处，背板需开孔去除金属部分或背板选材上不得使用金属，导致在材料选型以及模组设计时有一定限制，同时NFC天线经过LCD面板后信号强度也会经过一定衰减。因此，需要对现有的NFC方案进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种集成NFC功能的显示屏模组及电子设备，不仅提高刷卡的便捷性，而且可降低LCD面板对NFC性能的影响。
本实用新型提供的技术方案如下：
一方面，提供一种集成NFC功能的显示屏模组，包括：
由上至下依次层叠设置的触控盖板、NFC天线层、触控层和显示面板，所述NFC天线层包括NFC线圈，所述NFC线圈的一部分区域对应所述显示面板的显示区域，所述NFC线圈的两个接线端在所述显示面板上的投影均位于所述显示面板的显示区域外，所述NFC线圈采用多根铜线并联走线，且单根铜线的线宽≤10um。
在一些实施方式中，所述触控盖板的长度大于所述显示面板的长度，所述触控盖板的宽度大于所述显示面板的宽度，所述NFC线圈的两个接线端在所述触控盖板上的投影均位于所述触控盖板内。
在一些实施方式中，所述NFC线圈的两个接线端位于所述NFC线圈的同一端。
在一些实施方式中，所述NFC线圈的一个接线端位于所述NFC线圈的一端，所述NFC线圈的另一个接线端位于所述NFC线圈的另一端。
在一些实施方式中，所述NFC线圈的走线阻抗＜5Ω；
所述NFC线圈并联走线后的有效线宽＞0.4mm；
所述NFC线圈的圈数≥2。
在一些实施方式中，所述NFC天线层还包括NFC基材，所述NFC线圈设置于所述NFC基材。
在一些实施方式中，所述NFC线圈在所述NFC基材上采用金属网格工艺成型。
在一些实施方式中，还包括背光模组，所述背光模组设置于所述显示面板远离所述触控层的一侧。
在一些实施方式中，还包括第一OCA胶层，所述NFC天线层通过所述第一OCA胶层与所述触控盖板连接；和/或；
还包括第二OCA胶层，所述触控层通过所述第二OCA胶层与所述NFC天线层连接；和/或；
还包括第三OCA胶层，所述显示面板通过所述第三OCA胶层与所述触控层连接。
另一方面，还提供一种电子设备，包括设备主机和上述任一实施方式所述的集成NFC功能的显示屏模组，所述集成NFC功能的显示屏模组安装于所述设备主机。
本实用新型的技术效果在于：将NFC天线层设置于触控层与触控盖板之间，NFC天线层位于触控盖板的背面，读卡时，可将卡片放置于触控盖板的正面进行读卡，不必将整个电子设备拿起，操作方便快捷；刷卡时，NFC天线层与卡片之间仅具有触控盖板的厚度，可以缩小卡片与NFC天线层之间的间距，提高读卡效率，NFC天线层位于显示面板上方，在触控盖板正面读卡时，可减少显示面板对NFC性能的影响，提高NFC性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1是本申请具体实施例提供的一种集成NFC功能的显示屏模组的层级结构示意图；
图2是本申请具体实施例提供的NFC天线层的结构示意图；
图3是本申请具体实施例提供的NFC线圈的并联走线示意图；
图4是本申请具体实施例提供的NFC线圈的一种走线示例结构示意图；
图5是本申请具体实施例提供的NFC线圈的另一种走线示例结构示意图。
附图标号说明：
10、触控盖板；20、NFC天线层；21、NFC线圈；211、铜线；212、接线端；22、NFC基材；30、触控层；40、显示面板；50、背光模组；60、第一OCA胶层；70、第二OCA胶层；80、第三OCA胶层；90、设备主机；100、软排线。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的一个实施例中，如图1至图5所示，一种集成NFC功能的显示屏模组，包括由上至下依次层叠设置的触控盖板10、NFC天线层20、触控层30和显示面板40，NFC天线层20包括NFC线圈21，NFC线圈21的一部分区域对应显示面板40的显示区域，NFC线圈21的两个接线端212在显示面板40上的投影均位于显示面板40的显示区域外，NFC线圈21采用多根铜线211并联走线，且单根铜线211的线宽≤10um。
具体的，本实施例的触控盖板10可为玻璃盖板、塑料薄膜盖板等常见的盖板。显示面板40可为LCD显示面板、LED显示面板等。
触控层30为可实现触控功能的膜层，例如，触控层30为ITO金属膜，采用电容式触控原理，当手指触摸在ITO金属膜上时，由于人体电场，人手和触控层30表面之间有一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触控层30的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，通过外接的控制器对这四个电流比例进行精确计算，即可得出触摸点的位置，实现触控功能。需要说明的是，上述电容式触控仅是触控层30的一种示例，触控层30还可为其它的触控膜层，本实施例不进行具体限定。
本实施例将NFC天线层20设置于触控层30与触控盖板10之间，NFC天线层20位于触控盖板10的背面，读卡时，可将卡片放置于触控盖板10的正面进行读卡，不必将整个电子设备拿起，操作方便快捷；刷卡时，NFC天线层20与卡片之间仅具有触控盖板10的厚度，可以缩小卡片与NFC天线层20之间的间距，提高读卡效率，NFC天线层20位于显示面板40上方，在触控盖板10正面读卡时，可减少显示面板40对NFC性能的影响，提高NFC性能；此外，NFC天线层20设置于显示面板40上方，无需对背板进行开孔或限制背板的选材。
NFC线圈21的一部分区域对应显示面板40的显示区域，也即NFC线圈21的一部分在显示面板40上的投影位于显示面板40的显示区域内，而NFC线圈21的走线具有阻抗需求，使得NFC线圈21的线宽不能太小，显示屏模组工作时，NFC线圈21对应显示面板40显示区域的一部分线圈会显示在屏幕上，影响显示效果；为解决NFC线圈21影响显示效果的问题，本实施例将NFC线圈21采用多根铜线211并联走线，且每根铜线211的线宽≤10um，当单根铜线211的线宽≤10um时，在显示屏上单根铜线211可达到肉眼不可见的效果，使得在触控盖板10的正面肉眼无法看到NFC线圈21，避免影响显示效果，并且多根较细的铜线211并联走线，可满足NFC天线的阻抗要求，实现既满足阻抗需求又不影响显示效果。
示例性的，对于手持金融设备，NFC天线的走线阻抗<5Ω；有效线宽>0.4mm；线圈面积＞3000mm2，NFC线圈的圈数≥2。假设铜线211单根线宽为10um，铜线211厚度1um，NFC天线总线长500mm(根据线圈面积需求转换)，采用200根铜线211并联后有效线宽为2mm，计算得到的NFC走线阻抗R＝ρL/S＝4.375Ω＜5Ω，所以采用200根10um铜线211并联的走线方式可以满足NFC性能需求，其中，铜的导电率ρ＝1.75*10-5Ω/mm；线长L＝500mm；S＝厚度*宽度＝1um*2mm＝2*10-3mm。可以理解的是，对于其它电子设备其走线阻抗的要求不同，有效线宽和线圈面积的要求也不相同，上述走线阻抗、有效线宽、线圈面积、NFC线圈21圈数仅是本实施例的一些示例性数值，在实际应用中，这些数值可以根据需要具体设定，本申请对此不做限定。
此外，NFC线圈21的两个接线端212虽然无法设置为肉眼不可见，但是本实施例将NFC线圈21的两个接线端212设置于显示面板40的显示区域外，显示屏模组工作时，NFC线圈21的两个接线端212并不会影响显示效果。
进一步地，触控盖板10的长度大于显示面板40的长度，触控盖板10的宽度大于显示面板40的宽度，NFC线圈21的两个接线端212在触控盖板10上的投影均位于触控盖板10内。NFC线圈21的两个接线端212在触控盖板10上的投影位于触控盖板10区域内，可将两个接线端212进行隐藏。
进一步地，NFC线圈21具有多种走线形式，第一种走线形式如图4所示，此种走线形式中，NFC线圈21的一个接线端212位于NFC线圈21的一端，NFC线圈21的另一个接线端212位于NFC线圈21的另一端。两个接线端212分别通过软排线100与外部电路(如电子设备的主板)连接，此种走线形式所需要使用的软排线100较多。
第二种走线形式如图5所示，此种走线形式中，NFC线圈21的两个接线端212位于NFC线圈21的同一端，两个接线端212分别通过软排线100与外部电路(如电子设备的主板)连接，此种走线形式所需要使用的软排线100较少，显示屏模组与设备主机组装时，可达到节省材料的效果。本实施例中NFC线圈21的形状可根据实际使用需求进行设计，本实施例不对NFC线圈21的具体形状进行限制。
进一步地，如图2所示，NFC天线层20还包括NFC基材22，NFC线圈21设置于NFC基材22上，NFC基材22可为PET透明材质，用于固定NFC线圈21。NFC线圈21在NFC基材22上采用金属网格工艺成型，金属网格(Metal Mesh)工艺是一种以极细的金属网格作为导电功能层实现导电，金属网格工艺为现有工艺，采用金属网格工艺制成的导电膜具有低功耗、柔性可弯曲、使用寿命长等优点。
进一步地，如图1所示，集成NFC功能的显示屏模组还包括背光模组50，背光模组50设置于显示面板40远离触控层30的一侧，也即背光模组50设置于显示面板40远离NFC天线层20的一侧，可避免背光模组50对NFC信号的屏蔽，提升NFC性能。
进一步地，如图1所示，集成NFC功能的显示屏模组还包括第一OCA胶层60，NFC天线层20通过第一OCA胶层60与触控盖板10连接。
如图1所示，集成NFC功能的显示屏模组还包括第二OCA胶层70，触控层30通过第二OCA胶层70与NFC天线层20连接。
如图1所示，集成NFC功能的显示屏模组还包括第三OCA胶层80，显示面板40通过第三OCA胶层80与触控层30连接。
OCA胶用于粘接透明光学元件，具有无色透明、光透过率高、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且固化收缩小的特点，利用OCA胶的上述特点实现各层级之间的固连。
本实用新型还提供了一种电子设备的实施例，如图1至图5所示，包括设备主机90和上述实施例所述的集成NFC功能的显示屏模组，集成NFC功能的显示屏模组安装于设备主机90。本实施例的电子设备可为手机、电脑、平板、手持收银设备等移动设备。电子设备通过在屏下触控层30与触控盖板10之间设置NFC天线层20，可实现在显示屏模组的正面读卡，不必将整个电子设备拿起，操作方便快捷；NFC天线层20位于显示面板40上方，在触控盖板10正面读卡时，可减少显示面板40对NFC性能的影响，提高NFC性能，且无需对背板进行开孔或限制背板的选材。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，包括：
由上至下依次层叠设置的触控盖板、NFC天线层、触控层和显示面板，所述NFC天线层包括NFC线圈，所述NFC线圈的一部分区域对应所述显示面板的显示区域，所述NFC线圈的两个接线端在所述显示面板上的投影均位于所述显示面板的显示区域外，所述NFC线圈采用多根铜线并联走线，且单根铜线的线宽≤10um。
2.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，
所述触控盖板的长度大于所述显示面板的长度，所述触控盖板的宽度大于所述显示面板的宽度，所述NFC线圈的两个接线端在所述触控盖板上的投影均位于所述触控盖板内。
3.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，所述NFC线圈的两个接线端位于所述NFC线圈的同一端。
4.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，
所述NFC线圈的一个接线端位于所述NFC线圈的一端，所述NFC线圈的另一个接线端位于所述NFC线圈的另一端。
5.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，
所述NFC线圈的走线阻抗＜5Ω；
所述NFC线圈并联走线后的有效线宽＞0.4mm；
所述NFC线圈的圈数≥2。
6.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，所述NFC天线层还包括NFC基材，所述NFC线圈设置于所述NFC基材。
7.根据权利要求6所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，所述NFC线圈在所述NFC基材上采用金属网格工艺成型。
8.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，还包括背光模组，所述背光模组设置于所述显示面板远离所述触控层的一侧。
9.根据权利要求1所述的一种集成NFC功能的显示屏模组，其特征在于，
还包括第一OCA胶层，所述NFC天线层通过所述第一OCA胶层与所述触控盖板连接；和/或；
还包括第二OCA胶层，所述触控层通过所述第二OCA胶层与所述NFC天线层连接；和/或；
还包括第三OCA胶层，所述显示面板通过所述第三OCA胶层与所述触控层连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括设备主机和权利要求1-9任一项所述的集成NFC功能的显示屏模组，所述集成NFC功能的显示屏模组安装于所述设备主机。
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