TWI708430B

TWI708430B - 透明天線及電子裝置

Info

Publication number: TWI708430B
Application number: TW108135756A
Authority: TW
Inventors: 陳亞婷; 鄭勝文
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2020-10-21
Also published as: CN111446542B; TW202115959A; CN111446542A

Abstract

一種透明天線包括至少一迴圈部。至少一迴圈部的每一者包括彼此並聯的多條導線。每一導線在一迴圈方向上配置。每一導線包括多個第一線段及多個第二線段。多個第一線段及多個第二線段交替排列且彼此連接。每一第一線段在一第一方向上延伸，每一第二線段在一第二方向上延伸，第一方向、第二方向及迴圈方向互不相同，且至少一迴圈部之每一者的多條導線於結構上分離。此外，包括上述透明天線的電子裝置也被提出。

Description

透明天線及電子裝置

本發明是有關於一種天線及包括天線的一種電子裝置，且特別是有關於一種透明天線及包括透明天線的電子裝置。

近場無線通訊技術（Near Field Communication；NFC）可讓配置天線功能的兩個電子裝置在相隔幾公分的距離內進行無線通訊。此種非接觸式資料交換機制具有高反應速度、高安全性、便利性等優勢，因此，近年來市面上已有許多產品整合有近場無線通訊功能，像是電子票卡（例如：悠遊卡等）、電子支付裝置（例如：智慧型手機、智慧型手錶等）。使用者只需將具有近場無線通訊標籤（NFC tag）的物體與讀卡機（NFC reader）靠近，便能在短時間內完成身分驗證與數據交換，提供使用者更加便捷地生活方式。

目前已有不少廠商專門製作符合不同規格與需求的近場無線通訊天線，僅需將所購入的近場無線通訊卡（NFC card）貼合至電子裝置內就能實現無線訊號傳遞功能。然而，市面上所看到的近場無線通訊天線多為非透明的設計，只能放置於模組後方或顯示區外側，造成電子產品厚度增加或邊框過大。

本發明提供一種透明天線，性能佳。

本發明提供一種電子裝置，性能佳。

本發明的一種透明天線包括至少一迴圈部。至少一迴圈部的每一者包括彼此並聯的多條導線。每一導線在一迴圈方向上配置。每一導線包括多個第一線段及多個第二線段。多個第一線段及多個第二線段交替排列且彼此連接。每一第一線段在一第一方向上延伸，每一第二線段在一第二方向上延伸，第一方向、第二方向及迴圈方向互不相同，且至少一迴圈部之每一者的多條導線於結構上分離。

本發明的一種電子裝置包括顯示面板及上述的透明天線，其中透明天線設置於顯示面板上或內。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。

本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1為本發明一實施例之電子裝置10的俯視示意圖。

圖2為本發明一實施例之電子裝置10的剖面示意圖。圖2對應圖1的剖線A-A’。

圖3為本發明一實施例之透明天線100及顯示面板200之部分構件的俯視示意圖。

基於圖面清晰的考量，圖3繪出一個畫素結構240為示例，本領域具有通常知識者根據圖3及下述說明應能理解顯示面板200是包括陣列排列的多個畫素結構240。

圖4為本發明一實施例之透明天線100的局部放大示意圖。圖4對應圖3的區域R1。

請參照圖1及圖2，電子裝置10包括顯示面板200。顯示面板200具有第一基板210、多個畫素結構240、第二基板220及顯示介質230。第一基板210與第二基板220相對設置。顯示介質230設置於第一基板210與第二基板220之間。多個畫素結構240設置於第一基板210上。

請參照圖2及圖3，在本實施例中，每一畫素結構240可包括一主動元件242及電性連接至主動元件242的一畫素電極244。顯示面板200還包括多條第一訊號線DL及多條第二訊號線SL，多條第一訊號線DL在方向x上排列，多條第二訊號線SL在方向y上排列，其中方向x與方向y交錯。在本實施例中，方向x與方向y可選擇性地垂直，但本發明不以此為限。每一畫素結構240的主動元件242可包括薄膜電晶體，薄膜電晶體的源極電性連接至對應的一條第一訊號線DL，薄膜電晶體的閘極電性連接至對應的一條第二訊號線SL，且薄膜電晶體的汲極電性連接至畫素電極244。

舉例而言，在本實施例中，顯示介質230可以是液晶。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，顯示介質230也可以是有機發光二極體（organic light emitting diode；OLED）、多個微發光二極體（Micro LED）、次毫米發光二極體（mini LED）、電泳顯示介質或其它種類的顯示介質。

透明天線100設置於顯示面板200上或內。舉例而言，在本實施例中，透明天線100可選擇性地設置於顯示面板200的第二基板220的外表面220a上；也就是說，透明天線100可設置在顯示面板200上（on cell）。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，透明天線100也可以設置於顯示面板200內（in cell）或顯示面板200外（out cell），以下將於後續段落配合其它圖式舉例說明之。

請參照圖3及圖4，透明天線100包括至少一迴圈部110。圖3繪出由外向內依序排列且於結構上彼此分離的三個迴圈部110（即第一迴圈部110-1、第二迴圈部110-2及第三迴圈部110-3）為示例，但本發明不限於此，透明天線100所包括的迴圈部110的數量可視實際的需求做適當地增/減。

每一迴圈部110包括彼此並聯的多條導線112。具體而言，在本實施例中，透明天線100還包括設置迴圈部110外的多個電極E，多個電極E於結構上彼此分離，每一導線112具有相對的第一端112a及第二端112b，同一迴圈部110的多條導線112的多個第一端112a電性連接至一電極E，且同一迴圈部110的多條導線112的多個第二端112b電性連接至另一電極E。換句話說，同一迴圈部110的多條導線112是透過設置迴圈部110外且於結構上彼此分離的兩個電極E來並聯。

舉例而言，在本實施例中，透明天線100的多個電極E包括第一電極E1、第二電極E2、第三電極E3及第四電極E4；第一迴圈部110-1之多條導線112的多個第一端112a電性連接至第一電極E1，第一迴圈部110-1之多條導線112的多個第二端112b電性連接至第二電極E2，第一迴圈部110-1的多條導線112透過第一電極E1及第二電極E2來並聯；第二迴圈部110-2之多條導線112的多個第一端112a電性連接至第二電極E2，第二迴圈部110-2之多條導線112的多個第二端112b電性連接至第三電極E3，第二迴圈部110-2的多條導線112透過第二電極E2及第三電極E3來並聯；第三迴圈部110-3之多條導線112的多個第一端112a電性連接至第三電極E3，第三迴圈部110-3之多條導線112的多個第二端112b電性連接至第四電極E4，第三迴圈部110-3的多條導線112透過第三電極E3及第四電極E4來並聯。

在本實施例中，透明天線100包括多個迴圈部110，而多個迴圈部110可透過多個電極E來彼此電性連接。舉例而言，在本實施例中，第一電極E1與第四電極E4可以是供交流電流I輸入的電極，第二電極E2可以是用以電性連接第一迴圈部110-1與第二迴圈部110-2的橋接電極，第三電極E3可以是用電性連接第二迴圈部110-2及第三迴圈部110-3的橋接電極，但本發明不以此為限。

每一導線112在迴圈方向L上配置。每一導線112包括多個第一線段112-1及多個第二線段112-2，其中每一第一線段112-1在第一方向d1上延伸，每一第二線段112-2在第二方向d2上延伸，多條第一線段112-1及多條第二線段112-2交替排列且彼此連接，第一方向d1、第二方向d2及迴圈方向L互不相同。

在本實施例中，迴圈部110的多個第一線段112-1及多個第二線段112-2可和第一訊號線DL及第二訊號線SL交錯；也就是說，迴圈部110之第一線段112-1的延伸方向（即第一方向d1）及第二線段112-2的延伸方向（即第二方向d2）可和多條第一訊號線DL的排列方向（即方向x）及多條第二訊號線SL的排列方向（即方向y）不同。

舉例而言，在本實施例中，一擬直線（未繪示）與方向y重合，第一線段112-1的延伸方向（即第一方向d1）可指向所述擬直線左上側，第二線段112-2的延伸方向（即第二方向d2）可指向所述擬直線之右上側，但本發明不以此為限。此外，在本實施例中，迴圈方向L實質上可平行於方向x及方向y（或者說，平行於第一訊號線DL及第二訊號線SL）；舉例而言，迴圈方向L可以是近似矩形的迴圈方向，但本發明不以此為限。

在本實施例中，由於透明天線100之迴圈部110的多個第一線段112-1及多個第二線段112-2與顯示面板200的第一訊號線DL及第二訊號線SL交錯，因此，不易因透明天線100與顯示面板200的干涉作用而出現明顯的莫瑞圖案（moiré pattern），影響電子裝置10的視效。

在本實施例中，一迴圈部110之相鄰兩導線112的多個第一線段112-1及多個第二線段112-2可定義出透明天線100的多個透光區。舉例而言，在本實施例中，每一導線112的多個第一線段112-1及多個第二線段112-2可連成一折線，每一折線具有多個ㄑ字形彎折段，而相鄰兩導線112（例如相鄰兩折線）的多個ㄑ字形彎折段可定義出近似於菱形的多個透光區域。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，導線112也可以是折線以外的其它圖案，而透明天線100的透光區也可以是其它形狀。

在本實施例中，導線112的線寬可小於或等於6µm，但本發明不以此為限。導線112以採用低片電阻的材料為佳，例如但不限於：金屬。在本實施例中，電極E可採用實心設計。舉例而言，實心電極E的材料可以是透明導電物，例如但不限於：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。但本發明不限於此，在其它實施例中，電極E也可採鏤空設計，鏤空電極E的材料可以是金屬，但本發明不以此為限。

如圖1所示，在本實施例中，電子裝置100之透明天線100的數量為1個，且透明天線100與部分顯示區200a重疊。然而，本發明不限於此，透明天線100的數量及/或透明天線100佔顯示區200a的比例可視顯示及/或無線傳輸的需求而定，在其它實施例中，電子裝置100之透明天線100的數量也可為多個，透明天線100也可與整個顯示區200a重疊。

請參照圖3及圖4，值得注意的是，每一迴圈部110的多條導線112在透明天線100的迴圈區（即多條導線112的設置處）於結構上分離。也就是說，每一導線112之多個第一線段112-1與多個第二線段112-2具有多個交接點p，且相鄰兩導線112的多個交接點p是彼此隔開的。藉此，即便迴圈部110之相鄰兩導線112十分靠近而出現渦電流（eddy current）效應進而電磁感應出反向電流i，反向電流i也不易流竄到較遠的其它導線112（例如：圖3之最右側的導線112）上。如此一來，整體而言，迴圈部110之導線112上的反向電流i減少，由電流I及反向電流i構成之迴圈部110的等效電流Ieq增加，進而能提升透明天線100之有效磁場B的強度、優化無線訊號傳輸效能。

請參照圖1及圖3，在本實施例中，透明天線100的至少一迴圈部110重疊於顯示面板200的至少一畫素結構240。也就是說，透明天線100可設置於顯示面板200的顯示區200a而不佔用顯示面板200的周邊區，有助於實現窄邊框、甚至無邊框的電子裝置10。此外，由於透明天線100設置於顯示面板200上或內，因此透明天線100的製程與顯示面板200的製程可整合，有助於降低的電子裝置10的成本及/或厚度。

圖5為一比較例之透明天線100’的俯視示意圖。

圖6為一比較例之透明天線100’的局部放大示意圖。圖6對應圖5的區域R2。

請參照圖3、圖4、圖5及圖6，比較例之透明天線100’與本實施例之透明天線100類似，兩者的差異僅在於透明天線100’之迴圈部110的多條導線112’的多個交接點p是彼此連接。

下表一示出本實施例之透明天線100與比較例之透明天線100’的有效磁場強度。下表一的數據可證，相較於比較例的透明天線100’，本實施例之透明天線100確實能提升有效磁場的強度、優化無線訊號傳輸效能。

	有效磁場強度 A/m （Hz_Z=0mm）	有效磁場強度 A/m （Hz_Z=10mm）	比例（Ratio_Z=0mm）	比例（Ratio_Z=10mm）
透明天線100’ （比較例）	-9.16E-03	-6.82E-03	100%	100%
透明天線100 （實施例）	-1.08E-02	-8.29E-03	118%	122%

[表一]

圖7為本發明另一實施例之電子裝置10A的剖面示意圖。圖7的電子裝置10A與圖2的電子裝置10類似，兩者的差異在於：在圖7的實施例中，透明天線100是設置於顯示面板200內（in cell）。電子裝置10A具有與電子裝置10A類似優點，於此便不再重述。

10、10A:電子裝置 100、100’:透明天線 110:迴圈部 110-1:第一迴圈部 110-2:第二迴圈部 110-3:第三迴圈部 112、112’:導線 112-1:第一線段 112-2:第二線段 112a:第一端 112b:第二端 200:顯示面板 200a:顯示區 210:第一基板 220:第二基板 220a:外表面 230:顯示介質 240:畫素結構 242:主動元件 244:畫素電極 A-A’:剖線 B:有效磁場 DL:第一訊號線 d1:第一方向 d2:第二方向 E:電極 E1:第一電極 E2:第二電極 E3:第三電極 E4:第四電極 I:電流 Ieq:等效電流 i:反向電流 L:迴圈方向 p:交接點 R1、R2:區域 SL:第二訊號線 x、y:方向

圖1為本發明一實施例之電子裝置10的俯視示意圖。圖2為本發明一實施例之電子裝置10的剖面示意圖。圖3為本發明一實施例之透明天線100及顯示面板200之部分構件的俯視示意圖。圖4為本發明一實施例之透明天線100的局部放大示意圖。圖5為一比較例之透明天線100’的俯視示意圖。圖6為一比較例之透明天線100’的局部放大示意圖。圖7為本發明另一實施例之電子裝置10A的剖面示意圖。

100:透明天線

110:迴圈部

110-1:第一迴圈部

110-2:第二迴圈部

110-3:第三迴圈部

112:導線

112a:第一端

112b:第二端

200:顯示面板

240:畫素結構

242:主動元件

244:畫素電極

B:有效磁場

DL:第一訊號線

d1:第一方向

d2:第二方向

E:電極

E1:第一電極

E2:第二電極

E3:第三電極

E4:第四電極

Ieq:等效電流

L:迴圈方向

R1:區域

SL:第二訊號線

x、y:方向

Claims

一種電子裝置，包括：一顯示面板；以及一透明天線，設置於該顯示面板上或內，其中該透明天線包括：至少一迴圈部，其中該至少一迴圈部的每一者包括彼此並聯的多條導線，每一該導線在一迴圈方向上配置，每一該導線包括多個第一線段及多個第二線段，該些第一線段及該些第二線段交替排列且彼此連接，每一該第一線段在一第一方向上延伸，每一該第二線段在一第二方向上延伸，該第一方向、該第二方向及該迴圈方向互不相同，且該至少一迴圈部之每一者的該些導線於結構上分離。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該些導線的每一者具有相對的一第一端及一第二端，該至少一迴圈部包括一第一迴圈部，且該透明天線更包括：一第一電極，設置於該第一迴圈部外，其中該第一迴圈部之該些導線的多個第一端電性連接至該第一電極；以及一第二電極，設置於該第一迴圈部外，且與該第一電極於結構上分離，其中該第一迴圈部之該些導線的多個第二端電性連接至該第二電極。
如申請專利範圍第2項所述的電子裝置，其中該至少一迴圈部更包括一第二迴圈部，該第一迴圈部及該第二迴圈部於結構上分離，且該透明天線更包括：一第三電極，設置於該第一迴圈部及該第二迴圈部外，且與該第一電極及該第二電極於結構上分離，其中該第二迴圈部之該些導線的多個第一端電性連接至該第二電極，且該第二迴圈部之該些導線的多個第二端電性連接至該第三電極。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該顯示面面板包括多個畫素結構，且該透明天線的該至少一迴圈部重疊於該些畫素結構的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該顯示面板包括多條第一訊號線、多條第二訊號線及多個畫素結構，該些第一訊號線與該些第二訊號線交錯，該些畫素結構電性連接至該些第一訊號線及該些第二訊號線，且該透明天線之該至少一迴圈部的該些第一線段與該顯示面板的該些第一訊號線及該些第二訊號線交錯。
如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中該透明天線之該至少一迴圈部的該些第二線段與該顯示面板的該些第一訊號線及該些第二訊號線交錯。
如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中該迴圈方向實質上平行於該些第一訊號線及該些第二訊號線。
一種透明天線，設置於一基板上，其中該透明天線包括：至少一迴圈部，其中該至少一迴圈部的每一者包括彼此並聯的多條導線，每一該導線在一迴圈方向上配置，每一該導線包括多個第一線段及多個第二線段，該些第一線段及該些第二線段交替排列且彼此連接，每一該第一線段在一第一方向上延伸，每一該第二線段在一第二方向上延伸，該第一方向、該第二方向及該迴圈方向互不相同，且該至少一迴圈部之每一者的該些導線於結構上分離。
如申請專利範圍第8項所述的透明天線，其中該些導線的每一者具有相對的一第一端及一第二端，該至少一迴圈部包括一第一迴圈部，且該透明天線更包括：一第一電極，設置於該第一迴圈部外，其中該第一迴圈部之該些導線的多個第一端電性連接至該第一電極；以及一第二電極，設置於該第一迴圈部外，且與該第一電極於結構上分離，其中該第一迴圈部之該些導線的多個第二端電性連接至該第二電極。
如申請專利範圍第9項所述的透明天線，其中該至少一迴圈部更包括一第二迴圈部，該第一迴圈部及該第二迴圈部於結構上分離，且該透明天線更包括：一第三電極，設置於該第一迴圈部及該第二迴圈部外，且與該第一電極及該第二電極於結構上分離，其中該第二迴圈部之該些導線的多個第一端電性連接至該第二電極，且該第二迴圈部之該些導線的多個第二端電性連接至該第三電極。