天线装置和显示装置的制作方法

天线装置和显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年6月15日在韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请第10
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2020
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0072432号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种天线装置和一种显示装置。更特别地，本发明涉及一种包括电极和介电层的天线装置以及一种包括该天线装置的显示装置。


背景技术：

4.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显示装置结合。在这种情况下，可以将天线与显示装置结合来提供通信功能。
5.此外，随着高频和超高频移动通信功能应用于显示装置，在显示装置中需要一种能够实现高频或超高频辐射特性的天线。
6.然而，即使在高频和超高频移动通信中，不同的国家也可能使用不同的频段。此外，配备有天线的显示装置变得更薄，同时具有相对大的显示面积。因此，可能无法在一个显示装置中包括对应于不同国家的不同频段的天线。
7.当将天线插入到显示装置中时，天线的辐射特性可能被显示装置的各种电极和布线屏蔽。因此，使用可能易遭受信号损失的高频或超高频天线可能无法实现足够的增益和宽带特性。
8.例如，韩国专利公开申请第2003
‑
0095557号公开了一种嵌入在便携式终端中的天线结构，但是其中公开的天线结构不能充分满足上述最新要求。


技术实现要素：

9.根据本发明的一个方面，提供了一种具有提高的辐射覆盖范围和增益特性的天线装置。
10.根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，其包括具有提高的辐射覆盖范围和增益特性的天线装置。
11.(1)一种天线装置，其包括：馈电线；设置在馈电线上的介电夹层；以及与介电夹层可拆卸地结合的天线片，该天线片包括保护片和形成在保护片的表面上的辐射图案。
12.(2)根据上述(1)的天线装置，其中辐射图案在厚度方向上与馈电线的一个端部重叠。
13.(3)根据上述(2)的天线装置，其中辐射图案与馈电线在它们之间插有介电夹层的情况下物理地分离。
14.(4)根据上述(2)的天线装置，其还包括过孔结构，该过孔结构贯穿介电夹层并将馈电线的一个端部和辐射图案彼此连接。
15.(5)根据上述(2)的天线装置，其还包括过孔结构，该过孔结构连接至馈电线的一
个端部并部分地贯穿介电夹层。
16.(6)根据上述(5)的天线装置，其中过孔结构与辐射图案物理地分离。
17.(7)根据上述(6)的天线装置，其中介电夹层包括从馈电线开始按序地堆叠的第一介电夹层和第二介电夹层，并且过孔结构形成在第一介电夹层中并且不延伸到第二介电夹层中。
18.(8)根据上述(7)的天线装置，其中第一介电夹层包括粘合层，并且第二介电夹层包括窗口片。
19.(9)根据上述(1)的天线装置，其还包括基部介电层，馈电线形成在该基部介电层上。
20.(10)根据上述(9)的天线装置，其还包括设置在基部介电层上的内部天线单元。
21.(11)根据上述(10)的天线装置，其中内部天线单元包括内部辐射图案和从内部辐射图案伸出的传输线。
22.(12)根据上述(11)的天线装置，其中内部天线单元和馈电线在同一水平或同一层处彼此分离。
23.(13)根据上述(1)的天线装置，其中天线片还包括在保护片上形成在辐射图案周围的对准图案。
24.(14)一种显示装置，其包括：显示面板；以及堆叠在显示面板上的根据上述实施方式的天线装置。
25.(15)根据上述(14)的显示装置，其中介电夹层包括窗口片，并且天线片附接在窗口片上。
26.根据本发明的实施方式的天线装置可以包括天线片，该天线片包括形成在可拆卸的保护片上的辐射图案。天线片可以附接在介电夹层上，以在中间插有介电夹层的情况下与馈电线重叠。
27.因此，即使在每个地区(或每个国家)的频率环境发生变化时，也可以容易地更换包括适合该频率环境的辐射图案的天线片。
28.例如，天线片可被可拆卸地附接至诸如智能电话的显示装置的窗口表面。因此，可以减少包括在显示装置中的导电结构引起的辐射干扰，并且可以容易地将多频带或宽带通信功能应用于显示装置。
附图说明
29.图1和图2分别是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。
30.图3和图4是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图。
31.图5是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。
32.图6和图7分别是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。
具体实施方式
33.根据本发明的示例性实施方式，提供了一种包括可拆卸的天线片的天线装置。根
据本发明的示例性实施方式，还提供了一种包括该天线装置并能够提供宽带通信功能的显示装置。该天线装置的应用不限于显示装置，并且该天线装置可以应用于各种物体或结构，例如车辆、家用电器、建筑等。
34.天线装置例如可以是制成透明薄膜形式的微带贴片天线。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移动通信的通信装置。例如，天线装置能够以大约1ghz或更高的高频段或超高频段驱动，在一个实施方式中为大约20ghz至60ghz。天线装置也可以在例如1ghz或更低的频段下操作。
35.在下文中，将参照附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员将理解的是，提供参照附图描述的这些实施方式是为了进一步理解本发明的精神，并非是对详细说明和所附权利要求中所公开的要保护的主题进行限制。
36.图1和图2分别是示出根据示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。具体地，图2是示出天线装置的天线片150的俯视平面图。
37.参照图1和图2，天线装置可以包括可拆卸的天线片150，其包括保护片140和辐射图案130。
38.保护片140可以用作例如用于形成辐射图案130的基片或基膜，并且可以用作辐射图案130的上介电层。保护片140可以包括具有可拆卸的粘合特性的有机树脂材料。在一些实施方式中，保护片140可以包括基片和粘合层的叠层结构。
39.例如，基片可以包括透明树脂材料，例如丙烯酸树脂、烯烃树脂、聚酰亚胺类树脂和聚氨酯类树脂。基片可以包括无机绝缘材料，例如玻璃、氧化硅和氮化硅。
40.辐射图案130可以形成在保护片140的一个表面上。在一些实施方式中，辐射图案130可以形成在基片上，并且粘合层可以形成在保护片140的一个表面上以覆盖辐射图案130。在一个实施方式中，可以在粘合层上形成离型膜。
41.例如，如图2所示，辐射图案130可以形成在保护片140的外周部分上。如将在之后描述的那样，当天线片150附接至显示装置的可见表面或窗口表面时，辐射图案130可以设置在外周部分上以防止显示装置实现的图像劣化。
42.辐射图案130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)或包含其中至少一种金属的合金。它们可以单独使用或组合使用。
43.例如，辐射图案130可以包括银(ag)或银合金(例如，银
‑
钯
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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。
44.在一个实施方式中，辐射图案130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)、锌氧化物(znox)、铟锌锡氧化物(izto)等。
45.在一些实施方式中，辐射图案130可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构。例如，辐射图案130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。
46.在一些实施方式中，辐射图案130可以具有网状图案结构。因此，即使在天线片150附接至显示装置的可见表面时，辐射图案130也可以具有提高的透光率并且可以防止被用
户视觉识别。
47.如图2所示，辐射图案130可以具有多边形平板形状。然而，考虑到显示装置的设计和辐射特性，可以适当地改变辐射图案130的形状。例如，辐射图案130可以具有诸如圆形或椭圆形的形状。
48.天线片150可以附接在介电夹层110上，以耦合至馈电线120。馈电线120可以形成在基部介电层100上。
49.基部介电层100和/或介电夹层110例如可以包括透明树脂材料。例如，基部介电层100和/或介电夹层110可以包括聚酯类树脂，诸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，诸如二乙酰基纤维素和三乙酰基纤维素；聚碳酸酯类树脂；丙烯酸树脂，诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯类树脂，诸如聚苯乙烯和丙烯腈
‑
苯乙烯共聚物；聚烯烃类树脂，诸如聚乙烯、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，诸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。
50.在一些实施方式中，基部介电层100和/或介电夹层110中可以包括诸如光学透明粘合剂(oca)或光学透明树脂(ocr)的粘合膜。在一些实施方式中，基部介电层100和/或介电夹层110可以包括诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、玻璃等的无机绝缘材料。
51.在一些实施方式中，可以将基部介电层100和/或介电夹层110的介电常数调节到大约1.5至大约12的范围内。当介电常数超过大约12时，辐射图案130实现的驱动频率可能被过度降低，从而可能无法实现所需的高频段或超高频段下的驱动。
52.馈电线120可以设置在基部介电层100上，并且介电夹层110可以堆叠在基部介电层100和馈电线120上。
53.馈电线120可以包括上述的金属或合金。馈电线120可以形成为实心金属图案以降低馈电电阻并促进信号传输。
54.在示例性实施方式中，馈电线120可以在中间插有介电夹层110的情况下与辐射图案130物理地间隔开。例如，辐射图案130可以是通过介电夹层110与馈电线120分离的悬浮电极。
55.在一些实施方式中，馈电线120的一个端部可以在天线装置的厚度方向上与辐射图案130重叠，并且馈电线120的对向端部可以接合至电路板160。
56.电路板160例如可以包括柔性印刷电路板(fpcb)。例如，可以将诸如各向异性导电膜(acf)的导电接合结构接合在馈电线120的所述对向端部上，然后可以将电路板160加热并按压在该导电接合结构上。
57.天线驱动集成电路(ic)芯片可以安装在电路板160上。在一个实施方式中，可以将诸如刚性印刷电路板的中间电路板设置在电路板160与天线驱动ic芯片之间。在一个实施方式中，天线驱动ic芯片可以直接安装在电路板160上。
58.可以经由电路板160从天线驱动ic芯片向馈电线120提供电力，并且可以在辐射图案130与介电夹层110中的馈电线120之间产生电场。因此，可以通过辐射图案130和馈电线
120的耦合来实现天线辐射。
59.在一些实施方式中，可以在基部介电层100的底表面上形成接地层90。可以通过接地层90促进馈电线120中电场的产生，并且可以吸收或屏蔽馈电线120周围的电噪声。
60.在一些实施方式中，接地层90可以作为天线装置的单独元件被包括在内。在一些实施方式中，安装有天线装置的显示装置的导电构件可以用作接地层。
61.该导电构件例如可以包括被包含在显示面板中的薄膜晶体管(tft)的栅电极、诸如扫描线或数据线的各种布线或诸如像素电极和公共电极的各种电极。
62.在一个实施方式中，设置在显示面板下方的包括导电材料的各种结构可以用作接地层90。例如，金属板(例如，诸如sus板的不锈钢板)、压力传感器、指纹传感器、电磁波屏蔽层、散热片、数字转换器等可以用作接地层90。
63.根据上述的示例性实施方式，可以将可拆卸的天线片150附接在介电夹层110上以耦合至馈电线120，从而可以实现天线辐射驱动。因此，根据每个地区(或每个国家)的频率环境，可以容易地更换形成有辐射图案130的天线片150。
64.因此，即使没有将用于所有频率的辐射图案都插入到显示装置中，也可以通过附接和拆卸天线片150来实现期望的通信功能。
65.天线片150可以附接至显示装置的窗口表面或从其上拆下。因此，可以减少包括在显示装置中的导电结构引起的辐射干扰，并且可以容易地将多频带或宽带通信功能应用于显示装置。
66.在一些实施方式中，如图2所示，可以在保护片140上在辐射图案130周围进一步形成对准图案135。当使用对准图案135相对于窗口表面附接和拆卸天线片135时，可以容易地对准并附接天线片150，以与馈电线120的所述一个端部重叠。
67.图3和图4是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性剖视图。
68.参照图3，包括在天线片150中的辐射图案130可以通过过孔结构125连接至馈电线120。例如，过孔结构125可以穿过介电夹层110形成并且可以与馈电线120的所述一个端部和辐射图案130的底表面接触。
69.过孔结构125可以包括上述的金属或合金以降低馈电电阻。通过过孔结构125可以进一步提高从馈电线120到辐射图案130的供电效率。
70.参照图4，介电夹层110可以具有多层结构。例如，介电夹层110可以包括第一介电夹层112和第二介电夹层115。
71.在一些实施方式中，第一介电夹层112可以包括诸如oca膜的粘合层。第二介电夹层115可以堆叠在第一介电夹层112上并且可以包括显示装置的窗口片。窗口片例如可以包括显示装置的窗口膜或用于窗口基板的硬涂层膜或玻璃(例如，超薄玻璃(utg))。
72.在示例性实施方式中，过孔结构125可以部分地贯穿介电夹层110。例如，过孔结构125可以形成在第一介电夹层112中并且可以不延伸到第二介电夹层115中。因此，辐射图案130可以不与馈电线120和过孔结构125接触，并且可以是第二介电夹层115上的悬浮图案。
73.如参照图1所述，可以通过馈电线120和辐射图案130之间的耦合产生电场来实现天线辐射。过孔结构125可以用作可以促进耦合或电场产生的辐射引导图案。
74.图5是示出根据一些示例性实施方式的天线装置的示意性俯视平面图。为了便于描述，图5中省略了介电夹层110和保护片140的图示。
75.参照图5，除了参照图1至图4描述的天线片150中包括的辐射图案130之外，天线装置还可以包括内部天线单元170。在示例性实施方式中，内部天线单元170和辐射图案130可以位于不同的层或不同的水平处。
76.例如，内部天线单元170可以与馈电线120一起形成在基部介电层100上并且可以通过贴片天线的形式被插入到显示装置中。如上所述，辐射图案130可以形成在保护片140上并设置在介电夹层110上。
77.内部天线单元170可以包括内部辐射图案172和传输线174。内部辐射图案172可以具有例如多边形平板形状，并且传输线174可以从内部辐射图案172的一个侧部伸出。传输线174可以形成为与内部辐射图案172基本成整体的单个构件。
78.内部天线单元170还可以包括信号垫176。信号垫176可以连接至传输线174的一个端部。在一个实施方式中，信号垫176可以形成为与传输线174基本成整体的构件，传输线174的所述一个端部可以设置为信号垫176。
79.在一些实施方式中，接地垫178可以设置在信号垫176周围。例如，一对接地垫178可以在中间插有信号垫178的情况下彼此面对。接地垫178可以在信号垫176周围与传输线174电气地和物理地分离。
80.内部天线单元170可以包括上述的金属或合金(例如，apc合金或cuca合金)。内部天线单元170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)、锌氧化物(zno)、铟锌锡氧化物(izto)、镉锡氧化物(cto)等。
81.在一些实施方式中，内部天线单元170可以包括透明导电氧化物层和金属层的多层结构。例如，内部天线单元170可以具有透明导电氧化物层
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金属层的双层结构，或透明导电氧化物层
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金属层
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透明导电氧化物层的三层结构。
82.内部辐射图案172可以设置在显示装置的显示区域中。在一些实施方式中，传输线174的一部分也可以设置在显示区域中。
83.因此，辐射图案172和传输线174可以形成为包括网状图案结构，以防止显示区域中的透光率降低。
84.信号垫176和接地垫178可以形成为实心金属图案，以减小通过电路板160的馈电电阻并防止信号损失。在一个实施方式中，传输线174可以部分地包括实心金属图案。
85.图1所示的电路板160可以在信号垫176上与馈电线120的所述对向端部接合在一起。接地垫178可以布置在信号垫176周围，从而可以进一步提高电路板160的接合稳定性。
86.例如，内部天线单元170可以是基本上可以作为单个产品应用于显示装置的天线。可以通过内部天线单元170提供预定的天线辐射，并且可以使用可拆卸的天线片150来根据本地频率环境进一步扩大辐射覆盖范围。
87.图6和图7分别是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性剖视图和示意性俯视平面图。例如，图7图示了以智能电话的形式制造的显示装置的窗口面或正面。
88.参照图6，显示装置200可以包括显示面板230和堆叠在显示面板230上的上述天线装置。
89.显示面板230可以包括面板基板、形成在面板基板上的tft电路结构、连接至tft电路结构的像素电极、形成在像素电极上的显示层(例如，有机发光层或液晶层)、覆盖显示层的公共电极、覆盖公共电极的封装层等。例如，显示面板230可以是有机发光二极管(oled)
面板。
90.上述天线装置可以堆叠在显示面板230上。例如，可拆卸的天线片150可以堆叠在介电夹层110上。介电夹层110可以包括提供如上所述的显示装置的窗口面的窗口片。在一个实施方式中，窗口片可以堆叠在介电夹层110上，并且天线片150可以附接在窗口片上。
91.在显示面板230和天线装置之间还可以包括触摸传感器层240和偏振层250。例如，触摸传感器层240、偏振层250和天线装置可以从显示面板230开始按序地堆叠。在这种情况下，可以有效地防止包括在触摸传感器层240中的感测电极被用户视觉识别。此外，偏振层250可以作为天线装置的下介电层被包括在内。
92.参照图7，显示装置200可以包括显示区域210和外周区域220。例如，外周区域220可以位于显示区域210的两个横向部分和/或两个端部部分上。
93.在一些实施方式中，天线装置的馈电线120可以设置在显示装置的外周区域中，并且包括在天线片150中的辐射图案130可以至少部分地设置在显示区域210上。
94.外周区域220例如可以对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。此外，诸如用于显示装置200和/或天线的驱动集成电路(ic)芯片的驱动电路可以设置在外周区域220中。
95.电路板160可以设置在外周区域220中，并且可以朝向显示装置200的后部折弯，从而与主板或天线驱动ic芯片电连接。