JP2022105117A - アンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器 - Google Patents

アンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】アンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】ディスプレイ10は、偏波方向が異なる第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12を含む複数のアンテナユニット組15、16を含み、複数の第1アンテナユニット11と複数の第2アンテナユニット12を交互に配置する。【効果】アンテナ間の相互カップリングを低減させるとともに、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、ビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。【選択図】図15

Description

本発明は、表示技術分野に関し、特にアンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器に関する。
5G(the 5th generation mobile communications,即ち第5世代移動通信)では、主にFR1(Frequency Range 1,周波数帯域1)及びFR2(Frequency Range 2,周波数帯域2)という2つの周波数帯域が利用される。3GPP(登録商標)(the 3rd generation partnership project,即ち第3世代パートナープログラム)によれば、現在、5GのFR2の周波数の範囲は、ミリ波(millimeter wave)帯である24.25GHz~52.60GHzであり、5GのFR1の周波数の範囲は、非ミリ波帯である450MHz~7.125GHzである。
ミリ波帯は、帯域幅、チャンネル容量、データ伝送レート、画像粒度などの面で非ミリ波帯よりも優れるので、その適用が普及されている。しかし、非ミリ波帯と比較して、ミリ波の伝播損失が大きく、ミリ波のビームが狭くなることが多く、ミリ波無線通信では一般的に明らかな通信の死角がある。また、手持ち型無線移動端末にとって、手握る場合に一般的に装置中のアンテナ、例えばミリ波アンテナを遮蔽しやいため、アンテナ性能が顕著に低下し、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスが劣化する恐れがある。
近年、多数の無線通信用電子機器においてディスプレイの出現率が増し、ディスプレイのサイズが大きくなっているため、一般的に装置中のアンテナの構成可能な位置が制限され、且つ、アンテナは、装置の使用時(例えば、手で握ったり、金属製のテーブル上に置いたりする)に、より遮蔽されやすく、アンテナ性能が著しく低下して、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスに影響を与える。これに鑑みて、ディスプレイにアンテナを集積することが考えられ、即ち、アンテナオンディスプレイ(Antenna-on-Display,AoDと略称する)という設計方式を採用することは、アンテナを集積した表示装置におけるアンテナの設計の発展傾向になる。
これに基づいて、上記の技術課題に対して、無線通信品質を向上可能なアンテナを集積した表示装置及び電子機器を提供する必要がある。
第1様態において、本発明は、アンテナを集積したディスプレイを提供する。前記ディスプレイは、偏波方向が異なる第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットを含む複数のアンテナユニットを含み、少なくとも1つの前記第1アンテナユニットは第1アンテナを構成し、少なくとも1つの前記第2アンテナユニットは第2アンテナを構成し、前記第1アンテナと前記第2アンテナは交互に配置されている。
いくつかの実施例において、前記ディスプレイはエッジ領域を含み、前記第1アンテナ及び前記第2アンテナのうちの少なくとも一方は前記エッジ領域に設けられ、好ましくは、前記第1アンテナと第2アンテナは、前記エッジ領域で交互に配置されている。
いくつかの実施例において、前記第1アンテナユニットの偏波方向は、前記第2アンテナユニットの偏波方向と直交する。
いくつかの実施例において、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは、ミリ波アンテナとして構成され、或いは、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは、非ミリ波アンテナとして構成され、或いは、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットのうちの一方はミリ波アンテナとして構成され、他方は非ミリ波アンテナとして構成される。
いくつかの実施例において、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットはミリ波アンテナとして構成され、複数の前記第1アンテナユニットは第1アンテナを構成し、複数の前記第2アンテナユニットは第2アンテナを構成し、複数の前記第1アンテナユニットと複数の前記第2アンテナユニットは交互に配置され、好ましくは、前記第1アンテナユニットと前記第2アンテナユニットは交互に配置されており、好ましくは、複数の前記第1アンテナユニットは、複数組の第1アンテナユニット組を形成し、各組の前記第1アンテナユニット組は、少なくとも2つの前記第1アンテナユニットを含み、複数の前記第2アンテナユニットは、複数組の第2アンテナユニット組を形成し、各組の前記第2アンテナユニット組は、少なくとも2つの前記第2アンテナユニットを含み、前記第1アンテナユニット組と前記第2アンテナユニット組は交互に配置されている。
いくつかの実施例において、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは両方も放射部及び給電部を含み、前記放射部には給電点が設けられ、好ましくは、給電点が位置している前記第1アンテナユニットの放射部の辺と、給電点が位置している前記第2アンテナユニットの放射部の辺は、互いに平行ではなく、好ましくは、給電点が位置している前記第1アンテナユニットの放射部の辺と、給電点が位置している前記第2アンテナユニットの放射部の辺は、互いに垂直である。
いくつかの実施例において、前記表示パネルは導電性グリッド層を含み、前記第1アンテナユニットと前記第2アンテナユニットは、前記導電性グリッド層における少なくとも一部のパターンから構成され、好ましくは、前記導電性グリッド層はタッチ層として構成され、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは、前記タッチ層における少なくとも一部のパターンから構成される。
第2様態において、本発明は、表示装置を提供する。前記表示装置は、第1様態で提供されるディスプレイと、前記ディスプレイに電気的に接続されたフレキシブル回路基板と、前記第1アンテナユニット、前記第2アンテナユニットにそれぞれ電気的に接続された無線周波数集積回路と、を含み、好ましくは、前記フレキシブル回路基板内には、前記第1アンテナユニットに対応して接続された第1無線周波数信号線が設けられ、前記第1アンテナユニットは、対応する前記第1無線周波数信号線を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、前記フレキシブル回路基板内には、前記第2アンテナユニットに対応して接続された第2無線周波数信号線が設けられ、前記第2アンテナユニットは、対応する前記第2無線周波数信号線を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、好ましくは、前記フレキシブル回路基板内には、前記第1無線周波数信号線に対応して連通する第1貫通孔が設けられ、前記第1無線周波数信号線は、対応する前記第1貫通孔を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、前記フレキシブル回路基板内には、前記第2無線周波数信号線に対応して連通する第2貫通孔が設けられ、前記第2無線周波数信号線は、対応する前記第2貫通孔を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、好ましくは、前記無線周波数集積回路は、前記第1貫通孔にある導体を介して前記第1無線周波数信号線に電気的に接続され、前記無線周波数集積回路は、前記第2貫通孔にある導体を介して前記第2無線周波数信号線に電気的に接続され、好ましくは、前記導体は、はんだボール又はパッドである。
第3様態において、本発明は電子機器を提供する。前記電子機器は、第2様態で提供される表示装置と、ベースバンド処理ユニット及び中間周波数回路が設けられたシステムマザーボードと、を含み、前記ベースバンド処理ユニットは、前記中間周波数回路を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、好ましくは、前記電子機器は、前記フレキシブル回路基板上に設けられた第1接続台をさらに含み、前記システムマザーボード上には、前記第1接続台にマッチングする第2接続台が設けられ、前記第2接続台は前記第1接続台に電気的に接続され、好ましくは、前記無線周波数集積回路は前記システムマザーボード上に設けられ、又は前記フレキシブル回路基板上に設けられている。
いくつかの実施例において、前記ベースバンド処理ユニットは、前記第1アンテナユニットの受信信号の強度が前記第2アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きく且つ前記第1アンテナユニットの受信信号の強度が所定の閾値以上である場合に、前記第1アンテナユニットを対象アンテナユニットとして特定し、前記第2アンテナユニットの受信信号の強度が前記第1アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きく且つ前記第2アンテナユニットの受信信号の強度が所定の閾値以上である場合に、前記第2アンテナユニットを対象アンテナユニットとして特定し、前記第1アンテナユニットの受信信号の強度が前記第2アンテナユニットの受信信号の強度に等しく且つ前記第1アンテナユニットの受信信号の強度と前記第2アンテナユニットの受信信号の強度が両方も所定の閾値以上である場合に、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットのうちの一方を対象アンテナユニットとして特定し、前記第1アンテナユニットの受信信号の強度と前記第2アンテナユニットの受信信号の強度が両方も所定の閾値よりも小さい場合に、前記第1アンテナユニットと前記第2アンテナユニットの両方を対象アンテナユニットとして特定するように構成され、前記対象アンテナユニットは、無線周波数信号を受信、且つ/又は送信するように構成される。
上記のアンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器では、ディスプレイは複数のアンテナユニットを含み、複数のアンテナユニットは偏波方向が異なる第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットを含み、少なくとも1つの第1アンテナユニットは第1アンテナを構成し、少なくとも1つの第2アンテナユニットは第2アンテナを構成し、第1アンテナと第2アンテナは交互に配置されている。このように、第1アンテナ及び第2アンテナの異なる位置の設置によってアンテナのビームカバレッジを拡大し、通信の死角を低減させ、通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。これにより、遮蔽される(例えば手で握る)と同時にすべてのアンテナ性能が劣化する確率を低減させることができるため、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスを強化することができる。そして、この設計によって、偏波相補性を形成して、無線電磁波の偏波ミスマッチの確率を減少し、同様に通信の死角を減少して、通信品質及びユーザのエクスペリエンスを向上させることができる。さらに、この設計により、第1アンテナと第2アンテナの間の相互結合(相互カップリング)を低減させて、アンテナ性能及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明の実施例又は従来技術の技術的解決策をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に紹介する。以下に説明する図面は本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的労働をしない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を取得することもできるのは明らかであろう。
関連技術における電子機器の構造概略図である。 本発明の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の他の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の一実施例における第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットの構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の別の一実施例における表示装置の構造概略図である。 本発明の図2のX-X断面線に沿った概略断面図である。 本発明の一実施例における電子機器の構造ブロック図である。 本発明の一実施例における電子機器の部分構造概略図である。
本発明の理解を容易にするために、以下、関連図面を参照して本発明をより全面的に説明する。図面には、本発明の好ましい実施例が示される。しかし、本発明は多くの異なる形態で実現することができ、本明細書に記載される実施例に限定されるものではない。逆に、これらの実施例を提供する目的としては、本発明の開示内容をより徹底的且つ全面的に理解することである。
なお、素子は他方の素子「に設けられる」と呼ばれる場合に、他方の素子に直接設けられてもよいし、又は中間素子が存在してもよい。一つの素子は、他方の素子に「接続される」と考えられる場合に、他方の素子に直接接続されてもよいし、又は中間素子が同時に存在する可能性がある。本明細書で使用される用語「垂直」、「水平」、「左」、「右」及び類似する表現は、説明ためのものであるに過ぎない。
本明細書では、空間に関する用語、例えば「上部」及び「下部」は、図面を参照して定義されたものである。故に、「上部」と「下部」を互換して使用することができると理解される。層は他方の層「上」に位置すると言われる場合、他の層上に直接形成されてもよいし、中間層が存在してもよい。故に、層は他方の層「上」に「直接位置する」と言われる場合、その間に介在する中間層がないと理解される。
以下では、「第1」、「第2」等の用語を用いて種々の構成要素を説明するが、これらの構成要素は上記の用語に限定される必要がない。上記の用語は、一つの構成要素と他の構成要素を区別するためのものであるに過ぎない。また、単数形で使用された表現は、文脈上に明確に異なる意味を持たない限り、複数形の表現を含むと理解される。また、以下の実施例において、ここで使用される用語「含む」及び/又は「有する」は、記載された特徴又は構成要素の存在を表すが、1つ以上の他の特徴又は構成要素の存在又は追加を排除しないことも理解される。
本明細書で使用される用語「且つ/又は」は、列挙された関連項目の1つ以上の任意の組合せ及びすべての組合せを含む。「...うちの少なくとも1種(1つ)(一方)」という表現は一列の素子(元素」の後にある場合に、その列の素子(元素)の個別の要素ではなく、列全体の素子(元素)を修飾するものである。
特別な定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学的用語は当業者が一般的に理解する意味と同じである。本発明の明細書で使用される用語は、具体的な実施例を説明する目的だけであり、本発明を限定するものではない。本明細書で使用される用語「且つ/又は」、列挙された関連項目の1つ以上の任意の組合せ及びすべての組合せを含む。
また、用語「含む/備える」又は「有する」等は、記載された特徴、全体、ステップ、操作、構成要素、部分又はそれらの組み合わせの存在を意味するが、1つ以上の他の特徴、全体、ステップ、操作、構成要素、部分又はそれらの組み合わせの存在又は追加の可能性を排除しないと理解されるべきである。
現在、アンテナゲイン(gain)を向上させ、大きいミリ波帯(非ミリ波帯に比べて)による伝播損失を克服するために、無線移動端末において、主流なミリ波アンテナの設計形式は、2つ以上のアンテナユニットからなるアンテナアレイである。しかし、アンテナアレイのビームが細いため、広い空間をカバーして良好なワイヤレス信号範囲を維持し、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスを良好に保つために、一般的には、ビームスキャンが必要となる。また、無線移動端末を手で持つ場合に、手は一般的に装置中のアンテナ、例えばミリ波アンテナを遮蔽しやいため、アンテナ性能が顕著に低下し、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスが劣化する。そして、ミリ波(非ミリ波に比べて)は、無線伝送において散乱動作はより頻繁で激しいため、無線電磁波の偏波マッチングの度合いもミリ波無線通信の品質に重要な役割を果たす。
無線通信電子装置においてディスプレイの出現率及びディスプレイのサイズがまずまず高くなっているおり、一般的に装置中のアンテナの配置可能な位置が制限されるため、ディスプレイにアンテナを集積することが考えられる。具体的には、表示装置にミリ波アンテナアレイを集積する場合に、ミリ波アンテナアレイにおける各ミリ波アンテナユニットは、それぞれミリ波RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit,無線周波数集積回路)に接続される。図1に示すように、複数のミリ波アンテナユニット102は、間隔を置いて電子機器104内に設けられるとともに、ミリ波無線周波数信号線106を介してミリ波無線周波数集積回路108に電気的に接続される。
しかし、各ミリ波アンテナユニット102の偏波方向が同じであるので、無線電磁波の受信に対する偏波ミスマッチが生じやすく、大きい無線通信の死角を生成するため、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスの劣化をもたらす。そして、MIMO(multiple-input and multiple-output,多入力・多出力)を実現することができないため、無線データの伝送レートをさらに向上させることができなく、ユーザのエクスペリエンスをさらに影響する。要するに、電子機器104の無線通信の品質は確かに向上する余裕があるが、通信品質を向上させるために複数のRFICを使用すると、システムコスト向上、製品サイズ増大等の製品競争力への悪影響をもたらすことがある。
上記の理由で、本発明は、アンテナを集積したディスプレイ、表示装置及び電子機器を提供する。ディスプレイは複数のアンテナユニットを含み、複数のアンテナユニットは、偏波方向が異なる第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットを含み、少なくとも1つの第1アンテナユニットは第1アンテナを構成し、少なくとも1つの第2アンテナユニットは第2アンテナを構成し、第1アンテナと第2アンテナは交互に配置されている。偏波方向が異なる第1アンテナユニットと第2アンテナユニットは交互に配置されることにより、第1アンテナ及び第2アンテナの異なる位置の設置によってアンテナのビームカバレッジを拡大し、通信の死角を低減させ、通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。このように、遮蔽される(例えば手で握る)と同時にすべての同一偏波方向のアンテナ性能が劣化する確率を低減させることができるため、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスを強化することができる。そして、この設計によって、偏波相補性を形成して、無線電磁波の偏波ミスマッチの確率を減少し、同様に通信の死角を減少して、通信品質及びユーザのエクスペリエンスを向上させることができる。さらに、この設計により、第1アンテナと第2アンテナの間の相互カップリングを低減させて、アンテナ性能及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明の実施例で提供されるディスプレイは、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機発光ダイオード)ディスプレイ、QLED(Quantum Dot Light-Emitting Diode,量子ドット発光ダイオード)ディスプレイ、LCD(Liquid Crystal Display,液晶ディスプレイ)ディスプレイ等であってもよく、携帯電話端末、タブレットコンピューター、ノートブックコンピューター、ウェアラブルデバイス、車載デバイスなどの電子機器に適用される。本発明における接続は、電気的接続またはカップリングなどを指し得る。
図2を参照すると、本発明の実施例は、アンテナを集積したディスプレイを提供する。アンテナを集積したディスプレイは、複数のアンテナユニットを含み、複数のアンテナユニットは偏波方向が異なる第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12を含む。ここで、少なくとも1つの第1アンテナユニットは第1アンテナ13を構成し、少なくとも1つの第2アンテナユニット12は第2アンテナ14を構成し、第1アンテナ13と第2アンテナ14は交互に配置されている。
上記のディスプレイは、偏波方向が異なる第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットを含み、少なくとも1つの第1アンテナユニットは第1アンテナを構成し、少なくとも1つの第2アンテナユニットは第2アンテナを構成し、第1アンテナと第2アンテナは交互に配置されている。このように、第1アンテナ及び第2アンテナの異なる位置の設置によってアンテナのビームカバレッジを拡大し、通信の死角を低減させ、通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。これにより、遮蔽される(例えば手で握る)と同時にすべてのアンテナ性能が劣化する確率を低減させることができるため、ユーザのワイヤレスエクスペリエンスを強化することができる。そして、この設計によって、偏波相補性を形成して、無線電磁波の偏波ミスマッチの確率を減少し、同様に通信の死角を減少して、通信品質及びユーザのエクスペリエンスを向上させることができる。さらに、この設計により、第1アンテナと第2アンテナの間の相互カップリングを低減させて、アンテナ性能及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明のいくつかの実施例において、図2に示すように、第1アンテナユニット11の偏波方向は、第2アンテナユニット12の偏波方向と直交する。このように、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向が異なるように実現する前提で、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12の間の相互カップリングを最大限に回避し、通信品質を有効的に向上させることができる。
ここで、第1アンテナユニット11の偏波方向は、第1アンテナユニット11が電磁波を放射するときに時間とともに変化する電界の先端の軌跡方向であり、第2アンテナユニット12の偏波方向は、第2アンテナユニット12が電磁波を放射するときに時間とともに変化するその電界の先端の軌跡方向である。
例えば、第1アンテナユニット11の偏波方向は垂直偏波であり、第2アンテナユニット12の偏波方向は水平偏波であり、或いは、第1アンテナユニット11の偏波方向は水平偏波であり、第2アンテナユニット12の偏波方向は垂直偏波である。
他の実施例において、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向は、他の角度であってもよく、即ち、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向は直交しない。
本発明のいくつかの実施例において、図2に示すように、ディスプレイ10はエッジ領域を含み、第1アンテナ13及び第2アンテナ14のうちの少なくとも一方は、ディスプレイ10のエッジ領域に設けられている。このように、第1アンテナ13及び第2アンテナ14のそれぞれに接続された信号線も隣接するディスプレイ10のエッジ領域に設けられ、ディスプレイ10の表示効果への影響を避けることができる。
ここで、ディスプレイ10のエッジ領域とは、ディスプレイ10において側面に近い領域を指す。具体的には、ディスプレイ10のエッジ領域に設けられたアンテナから、ディスプレイ10の側面までの距離は、ディスプレイ10の中心までの距離よりも小さい。実際の適用において、ディスプレイ10は、表示領域、及び表示領域を囲む少なくとも一部の非表示領域を含み、ディスプレイ10のエッジ領域は非表示領域を含んでもよいし、表示領域のうち非表示領域に近い一部の領域を含んでもよい。
例示として、図2に示すように、第1アンテナ13と第2アンテナ14は、ディスプレイ10のエッジ領域に交互に配置されている。
本発明のいくつかの実施例において、第1アンテナ13及び第2アンテナ14は、ディスプレイ10の任意の領域に設けられ、任意の領域で交互に配置されるように実現することができる。即ち、第1アンテナ及び第2アンテナのうちの少なくとも一方は、ディスプレイ10の表示領域に設けられ、或いは、第1アンテナ及び第2アンテナのうちの少なくとも一方はディスプレイ10の非表示領域に設けられ、或いは、第1アンテナは、ディスプレイ10の表示領域に設けられ、第2アンテナはディスプレイ10の非表示領域に設けられてもよい。本実施例において、第1アンテナユニット11および第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10内に集積されてもよいし、ディスプレイ10の外側に配置されてもよい。
本発明のいくつかの実施例において、第1アンテナ13の周波数帯域と第2アンテナ14の周波数帯域は同じであるため、アンテナアレイのゲイン、偏波マッチング、空間内のビームのカバレッジ、信号受信の強度を向上し、手握り又は他の遮蔽によってアンテナ性能が劣化することを低減することに寄与する。
ここで、周波数帯域は電磁波の周波数の範囲であり、波長範囲100km~10kmの超長波に対応する周波数の範囲3kHz~30kHzの超低周波数と、波長範囲10km~1kmの長波に対応する周波数の範囲30kHz~300kHzの低周波数と、波長範囲1000m~100mの中波に対応する周波数の範囲300kHz~3000kHzの中間周波数と、波長範囲100m~10mの短波に対応する周波数の範囲3MHz~30MHzの高周波数と、波長範囲10m~1mのメートル波に対応する周波数の範囲30MHz~300MHzの超高周波数と、波長範囲100cm~10cmのデシメートル波に対応する周波数の範囲300MHz~3000MHzの特高周波数と、波長範囲10cm~1cmのセンチメートル波に対応する周波数の範囲3GHz~30GHzの極高周波数と、波長範囲10mm~1mmのミリ波に対応する周波数の範囲30GHz~300GHzの極超高周波数と、波長範囲1mm~0.1mmのサブミリ波に対応する周波数の範囲300GHz~3000GHzの最高周波数と、に分けられる。
本発明の一実施形態において、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12はミリ波アンテナとして構成される。例示として、第1アンテナユニット11の周波数帯域は5Gミリ波帯であり、第2アンテナユニット12の周波数帯域は5Gミリ波帯である。ここで、現在、5Gミリ波帯の周波数の範囲は24.25GHz~52.60GHzである。
本発明の他の実施形態において、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は非ミリ波アンテナとして構成される。例示として、第1アンテナユニット11の周波数帯域は5G非ミリ波帯であり、第2アンテナユニット12の周波数帯域は5G非ミリ波帯である。ここで、現在、5G非ミリ波の周波数の範囲は410MHz~7.125GHzである。
他の実施例において、第1アンテナ13の周波数帯域は、第2アンテナ14の周波数帯域と異なる。具体的には、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12のうちの一方はミリ波アンテナとして構成され、他方は非ミリ波アンテナとして構成される。
以下、異なる周波数帯域についてそれぞれ説明する。
第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12がミリ波アンテナとして構成される場合に、図2に示すように、複数の第1アンテナユニット11は第1アンテナ13を構成し、複数の第2アンテナユニット12は第2アンテナ14を構成する。このように、高いミリ波伝送損失及び遮蔽に対する高感度に対して、複数のミリ波アンテナユニットを採用してミリ波アンテナアレイを構成することにより、アンテナアレイの空間内のビームカバレッジや信号の受信強度を向上し、手握り又は他の遮蔽によってアンテナ性能が劣化する度合いを低減することができるため、無線通信の品質を向上させることができる。
第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12が非ミリ波アンテナとして構成される場合に、図3に示すように、1つの第1アンテナユニット11は第1アンテナ13を構成し、1つの第2アンテナユニット12は第2アンテナ14を構成する。
本発明のいくつかの実施例において、図2に示すように、複数の第1アンテナユニット11と複数の第2アンテナユニット12は交互に配列されることにより、隣接する2つのアンテナユニットの間の相互カップリングを回避して、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12の通信品質を向上させることができる。
本発明の一実施形態において、図2に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は交互に配列されている。
具体的には、図2に示すように、ディスプレイ10のエッジ領域は、順次に接続された第1エッジ領域A、第2エッジ領域B及び第3エッジ領域Cを含み、第1エッジ領域Aと第3エッジ領域Cは対向している。例示として、第1エッジ領域Aの長さ方向と第3エッジ領域Cの長さ方向は互いに平行であり、且つ/又は、第1エッジ領域Aの長さ方向と第2エッジ領域Bの長さ方向は互いに平行ではなく、且つ/又は、第3エッジ領域Cの長さ方向と第2エッジ領域Bの長さ方向は互いに平行ではない。
これに対応して、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は、下記の3種類の配置方式を採用してもよい。
第一種では、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12はディスプレイ10の1つのエッジ領域に交互に配列される。例えば、図2に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに交互に配列される。図4に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに交互に配列される。
第二種では、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の2つのエッジ領域に交互に配列される。例えば、図5に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに交互に配列されるだけではなく、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cにも交互に配列される。このように、アンテナアレイの空間内のビームカバレッジや信号の受信強度を向上し、手握り又は他の遮蔽によってアンテナ性能が劣化する度合いを低減することができるため、無線通信の品質を向上させることができる。
第三種では、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の3つのエッジ領域に交互に配列される。例えば、図6に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに交互に配置され、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに交互に配列され、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに交互に配列される。このように、ディスプレイ10の3つのエッジ領域には、アンテナユニットが配設され、アンテナユニットの配設範囲が広いため、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させるとともに、ビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明の他の一実施形態において、図7に示すように、複数の第1アンテナユニット11は少なくとも1つの第1アンテナユニット組15を形成し、各第1アンテナユニット組15は、少なくとも2つの第1アンテナユニット11を含む。複数の第2アンテナユニット12は、少なくとも1つの第2アンテナユニット組16を形成し、各第2アンテナユニット組16は、少なくとも2つの第2アンテナユニット12を含む。第1アンテナユニット組15と第2アンテナユニット組16は交互に配置されている。
例えば、図7に示すように、複数の第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられて、第2アンテナユニット組16を形成する。複数の第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられて、他の第2アンテナユニット組16を形成する。複数の第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられて、第1アンテナユニット組15を形成する。この第1アンテナユニット組15は、2つの第2アンテナユニット組16の間に位置し、即ち、第1アンテナユニット組15と第2アンテナユニット組16は交互に配置されている。
もう一つの例として、図8に示すように、複数の第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられて、第1アンテナユニット組15を形成する。複数の第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられて、他の第1アンテナユニット組15を形成する。複数の第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられて、第2アンテナユニット組16を形成する。複数の第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられて、他の第2アンテナユニット組16を形成する。ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第2アンテナユニット組16は、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに近く、2つの第1アンテナユニット組15の間に位置し、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第1アンテナユニット組15は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに近く、2つの第2アンテナユニット組16の間に位置し、即ち、第1アンテナユニット組15と第2アンテナユニット組16は交互に配置されている。
上記の2種類のアンテナ設計により、アンテナ間の相互カップリングを低減させるとともに、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、ビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明のいくつかの実施例において、図2~図8に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は線形に配列されている。このように、アンテナユニットは、ディスプレイ10のタッチや発光及び関連する光学性能に影響することを避けるように、ディスプレイ10のエッジにできるだけ接近して設けられてもよい。
図2~図6に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12が交互に配列される場合に、第1アンテナユニット11のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離は、第2アンテナユニット12のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離と同じである。垂直距離とは、ディスプレイ10に平行な表示面において第1アンテナユニット11または第2アンテナユニット12の配列方向に垂直な距離を指す。
図7~図8に示すように、第1アンテナユニット組15と第2アンテナユニット組16が交互に配列される場合に、第1アンテナユニット組15において第1アンテナユニット11のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離は、第2アンテナユニット組16において第2アンテナユニット12のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離と同じである。
本発明の別のいくつかの実施例において、図9に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は非線形に配列されている。このように、アンテナアレイの空間内のビームカバレッジや信号の受信強度をさらに向上し、手握り又は他の遮蔽によってアンテナ性能が劣化する度合いを低減することができる。
図9に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12が交互に配列される場合に、第1アンテナユニット11の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離は、第2アンテナユニット12の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離と同じである。
第1アンテナユニット組15と第2アンテナユニット組16が交互に配列される場合に、第1アンテナユニット組15において第1アンテナユニット11の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離は、第2アンテナユニット組16において第2アンテナユニット12の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離と同じである。
本発明のいくつかの実施例において、図7~図8に示すように、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12のうちの少なくとも一方は、少なくともディスプレイ10の第1エッジ領域A及び第3エッジ領域Cに設けられている。
本発明の一実施形態において、図7に示すように、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニットと、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニット2は、一対一に対向して設けられている。
例えば、図7に示すように、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第2アンテナユニット12であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第2アンテナユニット12と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット12は、一対一に対向して設けられている。
もう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第1アンテナユニット11であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11は、一対一に対向して設けられている。
もう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニットは第1アンテナユニット11であり、第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは第2アンテナユニット12であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット12は、一対一に対向して設けられている。
さらにもう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12を含み、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11又は第2アンテナユニット12は、一対一に対向して設けられ、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第2アンテナユニット12と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11又は第2アンテナユニット12は、一対一に対向して設けられている。
本発明の他の一実施形態において、図10に示すように、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニットと、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは、ずらして設けられている。このように、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニットと第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットとの間の相互カップリングを低減させるとともに、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、空間内のビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
例えば、図10に示すように、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第2アンテナユニット12であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第2アンテナユニット12と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット12は、ずらして設けられている。
もう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第1アンテナユニット11であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11は、ずらして設けられている。
またもう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニットは第1アンテナユニット11であり、第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは第2アンテナユニット12であり、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット12は、ずらして設けられている。
さらにもう一つの例として、第1エッジ領域Aに設けられたアンテナユニット及び第3エッジ領域Cに設けられたアンテナユニットは両方も第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12を含み、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット11と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11又は第2アンテナユニット12は、ずらして設けられ、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第2アンテナユニット12と、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第1アンテナユニット11又は第2アンテナユニット12は、ずらして設けられている。
本発明のいくつかの実施例において、図11に示すように、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は両方も放射部17及び給電部18を含み、放射部17上には給電点19が設けられている。
ここで、放射部17は無線信号を受送信するように構成され、給電部18は有線信号を伝送するように構成され、給電点19は放射部17と給電部18との接続点である。
例示として、図11に示すように、給電部18はストリップ状を呈し、放射部17の給電点19に垂直に接続されている。
実際の適用において、図11に示すように、ディスプレイ10の基板における放射部17の正投影が正方形である場合に、正方形は給電点19でノッチを備えることにより、インピーダンスマッチングに寄与して、アンテナ性能を向上させる。
本発明のいくつかの実施例において、図2~図11に示すように、給電点19が位置している第1アンテナユニット11の放射部17の辺と、給電点19が位置している第2アンテナユニット12の放射部17の辺は、互いに平行ではない。このように、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向は異なることが実現される。
例示として、図2~図11に示すように、給電点19が位置している第1アンテナユニット11の放射部17の辺と、給電点19が位置している第2アンテナユニット12の放射部17の辺は、互いに垂直である。このように、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向は直交することが実現される。
本発明のいくつかの実施例において、図2~図11に示すように、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影と、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は、形状が同じである多角形である。
例えば、図2~図11に示すように、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影と、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は両方も正方形である。ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の給電点19の正投影は、正方形の第1側辺の中心に位置し、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の給電点19の正投影は、正方形の第2側辺の中心に位置し、第1側辺と第2側辺は互いに平行ではない。このように、第1アンテナユニット11の偏波方向と第2アンテナユニット12の偏波方向とは異なることが実現される。
他の実施例において、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17及び第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は、菱形や円形などであってもよい。
本発明の他のいくつかの実施例において、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影と、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は、異なる形状である。
例えば、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影は矩形であり、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は菱形である。
本実施例のいくつかの実施例において、図12に示すように、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影と、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影は、面積が異なる。このように、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は、異なる周波数帯域の無線周波数信号を受送信し、アンテナのカバレッジ周波数帯域を増加し、通信の死角をさらに減少して周波数帯域のローミング能力を高め、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。例えば、第1アンテナユニット11の周波数帯域は24.25GHz~29.50GHzであり、第2アンテナユニット12の周波数帯域は37.0GHz~43.5GHzである。
具体的には、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影の面積は、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影の面積よりも大きくてもよいし(図12に示す)、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影の面積よりも小さくてもよい。
さらに、図13に示すように、第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12は非線形に配列されている。非線形に配列されることと、ディスプレイ10の基板における正投影の面積が異なることとを組み合わせることにより、アンテナ間の相互カップリングの度合いを低減させるとともに、遮蔽によるアンテナ性能の劣化の度合いを低減させることができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
例えば、図13に示すように、ディスプレイ10の基板における第1アンテナユニット11の放射部17の正投影の面積は、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影の面積よりも大きく、且つ、第1アンテナユニット11の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離は、第2アンテナユニット12の中心のディスプレイ10のエッジまでの垂直距離よりも小さい。
本発明のいくつかの実施例において、図2~図11に示すように、ディスプレイ10の基板における各第1アンテナユニット11の放射部17の正投影の面積は同じであり、ディスプレイ10の基板における各第2アンテナユニット12の放射部17の正投影の面積は同じである。
本実施例の他のいくつかの実施例において、図14に示すように、ディスプレイ10の基板における各第1アンテナユニット11の放射部17の正投影の面積は異なり、ディスプレイ10の基板における第2アンテナユニット12の放射部17の正投影の面積は異なる。
本発明の一実施形態において、同一の第1アンテナユニット組15の各第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は異なり、同一の第2アンテナユニット組16の各第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は異なる。
例えば、図14に示すように、8つの第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられ、第1アンテナユニット組15を形成する。ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに近い4つの第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに近い4つの第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも大きいため、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに近い4つの第1アンテナユニット11の周波数帯域は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに近い4つの第1アンテナユニット11の周波数帯域よりも低い。
また、4つの第2アンテナユニット12は、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられ、第2アンテナユニット組16を形成する。4つの第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられ、他の第2アンテナユニット組16を形成する。ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた4つの第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた4つの第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも小さいため、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた4つの第2アンテナユニット12の周波数帯域は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた4つの第2アンテナユニット12の周波数帯域よりも高い。この場合、アンテナユニットの周波数帯域はずらしているので、アンテナ間の相互カップリングをさらに低減させ、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、ビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明の他の一実施形態において、図15に示すように、異なる第1アンテナユニット組15の第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は異なり、異なる第2アンテナユニット組16の第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は異なる。
例えば、図15に示すように、4つの第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられて、第1アンテナユニット組15を形成する。4つの第1アンテナユニット11はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられて、他の第1アンテナユニット組15を形成する。ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット組15の第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第1アンテナユニット組15の第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも大きいため、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット組15の周波数帯域は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第1アンテナユニット組15の周波数帯域よりも低い。
4つの第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられて、第2アンテナユニット組16を形成する。4つの第2アンテナユニット12はディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられて、他の第2アンテナユニット組16を形成する。ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第2アンテナユニット組16の第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット組16の第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも小さいため、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第2アンテナユニット組16の周波数帯域は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット組16の周波数帯域よりも高い。この場合、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに近いアンテナユニット組はいずれも高周波数帯域であり、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bから離れたアンテナユニット組はいずれも低周波数帯域である。このように、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、空間内のビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
また、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット組15の第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット組16の第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも大きいため、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに設けられた第1アンテナユニット組15の周波数帯域は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに設けられた第2アンテナユニット組16の周波数帯域よりも低い。ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第2アンテナユニット組16の第2アンテナユニット12の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第1アンテナユニット組15の第1アンテナユニット11の放射部17のディスプレイ10の基板における正投影の面積よりも大きいため、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第2アンテナユニット組16の周波数帯域は、ディスプレイ10の第2エッジ領域Bに設けられた第1アンテナユニット組15の周波数帯域よりも低い。この場合、ディスプレイ10の第1エッジ領域Aに近いアンテナユニット組の周波数帯域は、ディスプレイ10の第3エッジ領域Cに近いアンテナユニット組の周波数帯域よりも低いため、遮蔽されたアンテナ性能の劣化の度合いを比較的有効的に低減させ、空間内のビームカバレッジを拡大することができるので、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスを向上させることができる。
本発明のいくつかの実施例において、隣接する2つのアンテナユニットの間の距離は同じである。
ここで、隣接する2つのアンテナユニットは隣接して設けられた第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12であってもよく、隣接して設けられた2つの第1アンテナユニット11であってもよく、隣接して設けられた2つの第2アンテナユニット12であってもよい。
本発明の他のいくつかの実施例において、隣接する2つのアンテナユニットの間の距離が異なるため、異なるビーム幅で放射し、異なる範囲の空間カバレッジを設計することができる。即ち、設計の自由度を向上させ、無線通信品質及びユーザのワイヤレスエクスペリエンスをさらに向上させることができる。
例えば、複数のアンテナユニットは、順次に配列された第1アンテナユニット11、第2アンテナユニット12、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12を含み、1番目の第1アンテナユニット11と1番目の第2アンテナユニット12との間の距離をa、1番目の第2アンテナユニット12と2番目の第1アンテナユニット11との間の距離をb、2番目の第1アンテナユニット11と2番目の第2アンテナユニット12との間の距離をcと定義すると、下記のいくつかの状況がある可能性がある。
1番目の状況では、a≠b且つa≠c且つb≠c、図16に示すように、a<b<cとなり、2番目の状況では、a≠b且つa=c、図17に示すように、a=c<bとなり、3番目の状況では、a≠b且つb=c、図18に示すように、a>b=cとなり、4番目の状況では、a=b且つa≠c、図19に示すように、a=b<cとなる。
本発明のいくつかの実施例において、図11に示すように、ディスプレイ10は表示パネル及びタッチパネルを含み、表示パネルは導電性グリッド層を含み、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は導電性グリッド層の少なくとも一部のパターンから構成される。このように、導電気を通して信号伝送を実現することができる一方、ディスプレイ10はグリッドを介して画像を表示することができる。
実際の適用において、表示パネルは製造プロセスに対する要求が高く、内部の電子機能は非常にデリケートであるため、内部構造の変更によって表示パネルの関連効果へ悪影響が与えられやすいので、ディスプレイ内に集成したアンテナは一般的に表示パネルの外側、例えばタッチパネル内に設けられる。しかし、上記の実施例において、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12は表示パネル内に設けられ、プロセス及び設計の改良(例えば、ディスプレイの光学的効果を高く維持するためのより厳しいプロセス制御、ディスプレイの本来の性能の最大限な保持、及びアンテナ性能のよい保障を実現し、アンテナとディスプレイ内の他の電子機能との相互干渉を低減させるためのより洗練された設計・レイアウト・積層化等)により、一般的な技術的偏見を克服し、創造的な貢献をした。
具体的には、導電性グリッド層の導電性グリッドをカットしてアンテナを製造してもよい。すなわち、アンテナであるグリッドは、アンテナではないグリッドから切断される。具体的には、各第1アンテナユニット11の周囲の導電性グリッドが切断されて、第1アンテナユニット11を形成し、各第2アンテナユニット12の周囲の導電性グリッドが切断されて、第2アンテナユニット12を形成する。
具体的には、表示パネルは、基板、アレイ層、表示層、カプセル化層の少なくとも1つを含み、アレイ層及び表示層は、基板上に順次に積層して設けられ、カプセル化層は少なくとも表示層の外に覆い、タッチパネル又は蓋板はカプセル化層上に設けられてもよい。導電性グリッド層は、表示パネル内に既存した金属層であってもよい。これにより、導電性グリッド層がディスプレイ外に設けられる場合の必要な追加プロセス及びコスト(例えば位置決め、貼り付け等)を低減させ、導電性グリッド層の位置決め精度及びロバスト性も向上させることができ、即ち、アンテナ性能の一致性及び安定性に寄与するとともに、製品全体の厚さを低減させて、ユーザエクスペリエンス及び製品競争力をさらに向上させることができる。また、導電性グリッド層は、表示パネル内に追加された金属層であってもよい。この場合、前述したディスプレイ内に既存した金属層の有益な効果のほかに、アンテナ性能を向上するとともに、ディスプレイ内の機能に対する犠牲、妥協や劣化を減少することができるため、ユーザエクスペリエンス及び製品競争力を向上させることができる。
他の実施例において、タッチパネルは表示パネル内に嵌め込まれてもよい。この場合、表示層とカプセル化層との間には、タッチ層が設けられ、導電性グリッド層はタッチ層と同層に設けられてもよい。
具体的には、各第1アンテナユニット11と各第2アンテナユニット12とは同層に配置されている。この場合、ディスプレイのサイズが薄くなり、且つアンテナ性能が良好であり、ディスプレイの他の機能(例えばタッチ又は表示)に影響を与えることはない。逆に、第1アンテナユニット11及び第2アンテナユニット12が異なる層にある場合には、ディスプレイのサイズが厚くなり、且つアンテナ性能が悪くて、ディスプレイ内の他の機能に悪影響を与える可能性もある。
同じ発明の概念に基づいて、本発明の実施例は、図2~図19に示すように、上記の実施例におけるディスプレイ10、フレキシブル回路基板(Flexible Printed Circuit,FPC)20及び無線周波数集積回路30を含む表示装置をさらに提供する。フレキシブル回路基板20は、ディスプレイ10に電気的に接続され、無線周波数集積回路30はフレキシブル回路基板20上に設けられる。無線周波数集積回路30は、それぞれ第1アンテナユニット11と第2アンテナユニット12に電気的に接続されている。
上記の表示装置では、第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットには同一の無線周波数集積回路が接続されているため、低いコスト及び小さい空間に基づいてMIMOの操作を実現してデータの伝送レートをさらに向上させ、通信品質、ユーザのワイヤレスエクスペリエンス及び製品の総合的競争力を向上させることに寄与している。
本発明のいくつかの実施例において、図20に示すように、フレキシブル回路基板20内には第1アンテナユニットに対応して接続された第1無線周波数信号線21が設けられ、第1アンテナユニットは対応する第1無線周波数信号線21を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続される。フレキシブル回路基板20内には、第2アンテナユニットに対応して接続された第2無線周波数信号線22が設けられ、第2アンテナ42は対応する第2無線周波数信号線22を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続される。このように、無線周波数集積回路30の設置に寄与し、無線周波数集積回路30をディスプレイ10上に貼り付ける必要がない。
具体的には、第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットがミリ波アンテナとして構成される場合に、無線周波数集積回路30はミリ波無線周波数集積回路である。第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットが非ミリ波アンテナとして構成される場合に、無線周波数集積回路30は非ミリ波無線周波数集積回路である。
例示として、図20に示すように、フレキシブル回路基板20内には、第1無線周波数信号線21に対応して連通する第1貫通孔23が設けられ、第1無線周波数線21は、対応する第1貫通孔23を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続される。フレキシブル回路基板20内には、第2無線周波数信号線22に対応して連通する第2貫通孔24が設けられ、第2無線周波数線22は対応する第2貫通孔24を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続される。このように、第1無線周波数信号線21及び第2無線周波数信号線22は、フレキシブル回路基板20内に設けられているため、フレキシブル回路基板20の金属接地層によって第1無線周波数信号線21及び第2無線周波数信号線22を保護するとともに、干渉を防止することができる。
例示として、図20に示すように、無線周波数集積回路30は、第1貫通孔23上に位置する導体25を介して第1無線周波数信号線21に電気的に接続され、無線周波数集積回路30は、第2貫通孔24上に位置する導体25を介して第2無線周波数信号線22に電気的に接続され、導体25により無線周波数集積回路30をフレキシブル回路基板20上に固定して電気的な接続を形成する。
好ましくは、導体25は、はんだボールまたはパッドである。
本発明のいくつかの実施例において、図20に示すように、フレキシブル回路基板20には第1接続台26が設けられ、第1接続台26はシステムマザーボードに電気的に接続されるように構成される。
例示として、図20に示すように、第1接続台26及び無線周波数集積回路30はフレキシブル回路基板20の反対側に位置している。他の実施例において、第1接続台26及び無線周波数集積回路30は、フレキシブル回路基板20の同じ側に位置してもよい。
具体的には、第1接続台26は第1貫通孔23上に位置する導体25を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続される。
実際の適用において、図20に示すように、第1無線周波数信号線21、第2無線周波数信号線22、第1アンテナユニット11、第2アンテナユニット12はいずれも一定の厚さを有している。第1無線周波数信号線21は、第1アンテナユニットにおける給電部に電気的に接続され、第1無線周波数信号線21の厚さと、第1アンテナユニットの厚さは、同一であってもよいし、異なってもよい。第2無線周波数信号線22は、第2アンテナユニットにおける給電部に電気的に接続され、第2無線周波数信号線22の厚さと、第2アンテナユニットの厚さは、同一であってもよいし、異なってもよい。
同じ発明の概念に基づいて、本発明の実施例は、図21に示すように、上記の実施例における表示装置100及びシステムマザーボード200を含む電子機器をさらに提供する。システムマザーボード200上には、ベースバンド処理ユニット210及び中間周波数回路220が設けられ、ベースバンド処理ユニット210は中間周波数回路220を介して無線周波数集積回路30に電気的に接続されている。
本発明のいくつかの実施例において、図22に示すように、電子機器は、フレキシブル回路基板20上に設けられた第1接続台26をさらに含み、システムマザーボード200上には、第1接続台26にマッチングする第2接続台230が設けられ、第2接続台230は第1接続台26に電気的に接続されている。このように、システムマザーボード200とフレキシブル回路基板20との間は第1接続台26及び第2接続台230を介して電気的に接続されることにより、信号の伝送を実現し、構造の着脱も便利である。
具体的には、第1接続台26はコネクタのオスであり、第2接続台230はコネクタのメスであり、或いは、第1接続台26はコネクタのメスであり、第2接続台230はコネクタのオスである。
本発明のいくつかの実施例において、無線周波数集積回路30は、システムマザーボード200上に設けられるものであり、無線周波数集積回路30がフレキシブル回路基板20上に設けられる場合に比較して、フレキシブル回路基板20の大きさを低減させ、電子機器の集積に寄与している。
本発明の他のいくつかの実施例において、無線周波数集積回路30はフレキシブル回路基板20上に設けられることにより、伝送線の長さを低減させて、アンテナの放射性能を向上させることができる。
実際の適用において、第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットがミリ波アンテナとして構成される場合に、無線周波数集積回路30は、フレキシブル回路基板20上に設けられ、第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットは非ミリ波アンテナとして構成される場合に、無線周波数集積回路30は、システムマザーボード200上に設けられる。
本発明のいくつかの実施例において、ベースバンド処理ユニット201は、第1アンテナユニットの受信信号の強度が第2アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きく且つ第1アンテナユニットの受信信号の強度が所定の閾値以上である場合に、第1アンテナユニットを対象アンテナユニットとして特定し、第2アンテナユニットの受信信号の強度が第1アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きく且つ第2アンテナユニットの受信信号の強度が所定の閾値以上である場合に、第2アンテナユニットを対象アンテナユニットとして特定し、第1アンテナユニットの受信信号の強度が第2アンテナユニットの受信信号の強度に等しく且つ第1アンテナユニットの受信信号の強度と第2アンテナユニットの受信信号の強度が両方も所定の閾値以上である場合に、第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットのうちの一方を対象アンテナユニットとして特定し、第1アンテナユニットの受信信号の強度と第2アンテナユニットの受信信号の強度が両方も所定の閾値よりも小さい場合に、第1アンテナユニットと第2アンテナユニットの両方を対象アンテナユニットとして特定するように構成される。ここで、対象アンテナユニットは、無線周波数信号を受信、且つ/又は送信するように構成される。
このように、受信信号の強度が大きいアンテナユニットの受信信号の強度は所定の閾値以上である場合に、この受信信号の強度が大きいアンテナユニットのみを用いて無線周波数信号を受送信するので、通信品質を保障する状況で消耗電力を低減させることができる。2つのアンテナユニットの受信信号の強度が両方も所定の閾値よりも小さい場合に、通信品質を保障するように、2つのアンテナユニットを同時に用いて無線周波数信号を受送信する。
例示として、ベースバンド処理ユニット210は、所定の時間間隔ごとに対象アンテナを特定する。
実際の適用において、通信環境は常に変化しており、前の時刻には第1アンテナユニットの受信信号の強度が第2アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きいが、次の時刻には第2アンテナユニットの受信信号の強度が第1アンテナユニットの受信信号の強度よりも大きくなっていることがある。本実施例において、ベースバンド処理ユニット210は所定の時間間隔ごとに対象アンテナユニットを特定することで、通信環境の変化に応じて、対象アンテナユニットを対応して調整して、通信品質を保証することができる。
なお、本発明の実施形態における電子機器は、OLED表示装置、QLED表示装置、電子ペーパー、携帯電話、タブレット端末、テレビ、モニタ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲーション、ウェアラブルデバイス、IoTデバイス等の表示機能を備える任意の製品又は部品であってもよい。本発明で開示された実施例はこれを限定しない。
以上の前記実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができる。説明を簡潔にするために、上記実施例における各技術的特徴のすべての可能な組み合わせについて説明しないが、これらの技術的特徴の組み合わせに矛盾がない限り、いずれも本明細書に記載の範囲であると考えられるべきである。
上記の実施例は本発明のいくつかの実施形態のみを示し、その説明は具体的で詳細であるが、これによって本発明の特許の範囲を限定するものと理解されるべきではない。なお、当業者にとって、本発明の概念から逸脱することなく、いくつかの変形及び改良を行うことができ、これらはすべて本発明の保護範囲に属する。したがって、本発明の保護の範囲は添付の特許請求の範囲によって決定されるべきである。
102 ミリ波アンテナユニット、104 電子機器、106 ミリ波無線周波数信号線、108 ミリ波無線周波数集積回路、10 ディスプレイ、11 第1アンテナユニット、12 第2アンテナユニット、13 第1アンテナ、14 第2アンテナ、15 第1アンテナユニット組、16 第2アンテナユニット組、17 放射部、18 給電部、19 給電点、A1 第1エッジ領域、B 第2エッジ領域、C 第3エッジ領域、20 フレキシブル回路基板、21 第1無線周波数信号線、22 第2無線周波数信号線、23 第1貫通孔、24 第2貫通孔、25 導体、26 接続台、30 無線周波数集積回路、100 表示装置、200 システムマザーボード、210 ベースバンド処理ユニット、220 中間周波数回路、230 第2接続台。

Claims (12)

  1. アンテナを集積したディスプレイであって、
    偏波方向が異なる第1アンテナユニット及び第2アンテナユニットを含む複数のアンテナユニットを含み、
    複数の前記第1アンテナユニットと複数の前記第2アンテナユニットは交互に配置されている、ことを特徴とするディスプレイ。
  2. 前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは非線形に配列されている、
    及び/又は、隣接する2つの前記アンテナユニットの間の距離は異なり、
    及び/又は、前記第1アンテナユニットの偏波方向は、前記第2アンテナユニットの偏波方向と直交する、ことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
  3. 前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは、両方も放射部及び給電部を含み、前記ディスプレイの基板における前記第1アンテナユニットの放射部の正投影の面積は、前記ディスプレイの基板における前記第2アンテナユニットの放射部の正投影の面積と異なっている、ことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
  4. 前記ディスプレイはエッジ領域を含み、
    少なくとも一部の複数の前記第1アンテナユニット及び複数の前記第2アンテナユニットは、前記エッジ領域に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
  5. 前記エッジ領域は、順次に接続された第1エッジ領域、第2エッジ領域及び第3エッジ領域を含み、前記第1エッジ領域と前記第3エッジ領域とが対向しており、
    前記第1エッジ領域に設けられたアンテナユニットと、前記第3エッジ領域に設けられたアンテナユニットは、一対一に対向して設けられており、
    或いは、前記第1エッジ領域に設けられたアンテナユニットと、前記第3エッジ領域に設けられたアンテナユニットとは、ずらして設けられている、ことを特徴とする請求項4に記載のディスプレイ。
  6. 前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは交互に配置されており、
    或いは、複数の前記第1アンテナユニットは、複数組の第1アンテナユニット組を形成し、各組の前記第1アンテナユニット組は、少なくとも2つの前記第1アンテナユニットを含み、複数の前記第2アンテナユニットは、複数組の第2アンテナユニット組を形成し、各組の前記第2アンテナユニット組は、少なくとも2つの前記第2アンテナユニットを含み、
    前記第1アンテナユニット組と前記第2アンテナユニット組は交互に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
  7. 同一の前記第1アンテナユニット組の各第1アンテナユニットの放射部の、前記ディスプレイの基板における正投影の面積は異なり、同一の前記第2アンテナユニット組の各第2アンテナユニットの放射部の、前記ディスプレイの基板における正投影の面積は異なり、
    或いは、異なる前記第1アンテナユニット組の第1アンテナユニットの放射部の、前記ディスプレイの基板における正投影の面積は異なり、異なる前記第2アンテナユニット組の第2アンテナユニットの放射部の、前記ディスプレイの基板における正投影の面積は異なっている、ことを特徴とする請求項6に記載のディスプレイ。
  8. 前記ディスプレイは表示パネル及びタッチパネルを含み、前記第1アンテナユニット及び前記第2アンテナユニットは、前記表示パネルにおける前記導電性グリッド層の少なくとも一部のパターンから構成される、ことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ。
  9. 前記タッチパネルは前記表示パネル内に嵌め込まれ、前記導電性グリッド層は前記表示パネル内のタッチ層として構成され、前記第1アンテナユニットと前記第2アンテナユニットは、前記タッチ層における少なくとも一部のパターンから構成される、ことを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ。
  10. 請求項1~9のいずれか一項に記載のディスプレイと、
    前記ディスプレイに電気的に接続されたフレキシブル回路基板と、
    無線周波数集積回路と、を含み、
    前記無線周波数集積回路は、それぞれ前記第1アンテナユニット、前記第2アンテナユニットに電気的に接続されている、ことを特徴とする表示装置。
  11. 前記フレキシブル回路基板内には、前記第1アンテナユニットに対応して接続された第1無線周波数信号線が設けられ、前記第1アンテナユニットは、対応する前記第1無線周波数信号線を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続され、
    前記フレキシブル回路基板内には、前記第2アンテナユニットに対応して接続された第2無線周波数信号線が設けられ、前記第2アンテナユニットは、対応する前記第2無線周波数信号線を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  12. 請求項10に記載の表示装置と、
    ベースバンド処理ユニット及び中間周波数回路が設けられたシステムマザーボードと、を含み、前記ベースバンド処理ユニットは、前記中間周波数回路を介して前記無線周波数集積回路に電気的に接続されている、ことを特徴とする電子機器。
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