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天线结构和显示装置的制作方法

2022-07-10 02:29:29 来源:中国专利 TAG:

天线结构和显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年1月6向韩国知识产权局(kipo)提交的韩国专利申请第10-2021-0001375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结构和一种显示装置。更特别地,本发明涉及一种包括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手机形式的显示装置相结合。在这种情况下,天线可以与显示装置结合来提供通信功能。
5.随着移动通信技术的快速发展,在显示装置中需要能够进行高频或超高频通信的天线。
6.因此,开发了能够以薄膜或贴片的形式插入到薄型显示装置中并且即使在薄的结构中也可以提供可靠的辐射特性的天线。
7.例如,当从驱动集成电路(ic)芯片向天线进行馈电时,可能会由于天线中包括的垫与外部电路结构或电路布线之间的接触电阻而产生天线的阻抗失配,并且天线的辐射效率可能被降低。
8.例如,韩国公开专利申请第2013-0095451号公开了一种集成到显示面板的天线,其没有提供克服上述问题的任何方案。


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信号效率和可靠性的天线结构。
10.根据本发明的一个方面,提供了一种包括具有提高的信号效率和可靠性的天线结构的显示装置。
11.(1)一种天线结构,其包括:介电层;设置在介电层上的辐射器;从辐射器分支的传输线;在介电层上通过传输线与辐射器电连接的信号垫;以及与信号垫接合的外部电路结构,其中信号垫包括与外部电路结构接合的接合区域以及不与外部电路结构接合且与接合区域相邻的边缘区域,并且信号垫中的边缘区域相对于接合区域的面积比大于0.05且小于0.5。
12.(2)根据上述(1)的天线结构,其中外部电路结构包括具有馈电布线的柔性电路板以及导电中间结构,并且导电中间结构附接在信号垫的接合区域上,并且柔性电路板的馈电布线通过导电中间结构与信号垫电连接。
13.(3)根据上述(2)的天线结构,其中边缘区域不直接接触导电中间结构。
14.(4)根据上述(2)的天线结构,其还包括驱动集成电路芯片,其与柔性电路板电连接,以通过馈电布线向辐射器供电。
15.(5)根据上述(4)的天线结构,其中辐射器在20ghz至40ghz的频率下被驱动,并且通过驱动集成电路芯片向辐射器提供与40ω至70ω的范围对应的电力。
16.(6)根据上述(1)的天线结构,其中信号垫中的边缘区域相对于接合区域的面积比为0.1至0.3。
17.(7)根据上述(1)的天线结构,其还包括在介电层上与信号垫间隔开的一对接地垫,信号垫插在一对接地垫之间。
18.(8)根据上述(7)的天线结构,其中一对接地垫各自包括与外部电路结构接合的接地接合区域以及不与外部电路结构接合且与接地接合区域相邻的接地边缘区域。
19.(9)根据上述(8)的天线结构,其中接地边缘区域相对于接地接合区域的面积比与信号垫中的边缘区域相对于接合区域的面积比相同。
20.(10)根据上述(1)的天线结构,其中信号垫的接合区域与传输线直接连接。
21.(11)根据上述(1)的天线结构,其中信号垫的边缘区域与传输线直接连接。
22.(12)根据上述(1)的天线结构,其中边缘区域的宽度大于接合区域的宽度。
23.(13)根据上述(1)的天线结构,其中边缘区域包括:在长度方向上延伸从而与接合区域接触的第一部分;以及在宽度方向上从第一部分的端部伸出的第二部分。
24.(14)根据上述(1)的天线结构,其中传输线包括在不同方向上从辐射器伸出的第一传输线和第二传输线,并且信号垫包括分别通过第一传输线和第二传输线与辐射器电连接的第一信号垫和第二信号垫。
25.(15)根据上述(14)的天线结构,其中第一信号垫包括与外部电路结构接合的第一接合区域以及不与外部电路结构接合且与第一接合区域相邻的第一边缘区域,并且第一信号垫中的第一边缘区域相对于第一接合区域的面积比大于0.05且小于0.5,其中第二信号垫包括与外部电路结构接合的第二接合区域以及不与外部电路结构接合且与第二接合区域相邻的第二边缘区域,并且第二信号垫中的第二边缘区域相对于第二接合区域的面积比大于0.05且小于0.5。
26.(16)根据上述(15)的天线结构,其中第一边缘区域相对于第一接合区域的面积比与第二边缘区域相对于第二接合区域的面积比相同。
27.(17)根据上述(14)的天线结构,其中第一传输线和第二传输线关于辐射器的中心线彼此对称。
28.(18)一种显示装置,其包括根据上述实施方式的天线结构。
29.在根据本发明的示例性实施方式的天线结构中,与辐射器电连接的信号垫可以包括与外部电路结构接合的接合区域和可以不与外部电路结构直接接合的边缘区域,并且边缘区域相对于接合区域的面积比可以大于0.05且小于0.5。
30.可以部分地分配可以与包括不同材料的外部电路结构接合的粘合区域,并且可以将接合区域和边缘区域之间的面积比保持在上述范围内,使得信号垫上的阻抗可以被保持在期望的范围内。
31.另外,可以通过调整接合区域的面积来抑制朝向外部电路结构的辐射量,并且可以通过边缘区域增加向辐射器提供的电力或无线电波的量。
32.在一些实施方式中,辐射器可以与独立地提供输入信号的第一信号垫和第二信号垫电连接,并且第一信号垫和第二信号垫可以各自具有接合区域和边缘区域。
33.因此,单个辐射器可以实现多种偏振特性,并且可以交替地提供第一输入信号和第二输入信号,从而可以通过一个辐射器来共同实现水平偏振特性和垂直偏振特性。
34.在一些实施方式中,辐射器的至少一部分可以形成为网状结构以提高天线结构的透光率。例如,该天线结构可以应用于包括用于3g、4g、5g或更高的高频段或超高频段的移动通信装置的显示装置,从而改进诸如透光率和辐射特性的光学特性。
附图说明
35.图1是示意性俯视平面图并且示出了根据示例性实施方式的天线结构。
36.图2是示意性剖视图并且示出了根据示例性实施方式的天线结构。
37.图3至图10是示出根据一些示例性实施方式的天线结构的示意性俯视平面图。
38.图11是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性俯视平面图。
39.图12是示出基于根据示例性实施方式的天线结构中的边缘区域长度的变化的s参数和增益量的变化的曲线图。
具体实施方式
40.根据本发明的示例性实施方式,提供了一种天线结构,其包括介电层、天线单元、辐射器和信号垫,信号垫可以包括接合区域和边缘区域。
41.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。该天线结构可以应用于与例如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。
42.根据本发明的示例性实施方式,还提供了一种包括所述天线结构的图像显示装置。所述天线结构的应用不限于图像显示装置,并且所述天线结构可以应用于各种物体或结构,例如车辆、家用电器、建筑等。
43.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,提供参照附图描述的这些实施方式是用于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公开的要保护的主题进行限制。
44.在附图中,例如平行于介电层110的顶表面的相互交叉的两个方向被定义为第一方向和第二方向。例如,第一方向和第二方向可以彼此垂直。垂直于介电层110的顶表面的方向被定义为第三方向。例如,第一方向可以对应于天线结构的长度方向,第二方向可以对应于天线结构的宽度方向,并且第三方向可以对应于天线结构的厚度方向。方向的定义可以同等地应用于所有附图。
45.图1是示意性俯视平面图并且示出了根据示例性实施方式的天线结构。
46.参照图1,天线结构可以包括介电层110和设置在介电层110上的天线单元。天线单元可以包括辐射器122和与辐射器122电连接的信号垫130。辐射器122和信号垫130可以通过传输线124彼此电连接。
47.介电层110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组合使用。
48.在介电层110中可以包括诸如光学透明粘合剂(oca)、光学透明树脂(ocr)等的粘合膜。在一个实施方式中,介电层110可以包括诸如玻璃、氧化硅、氮化硅、氧氮化硅等的无机绝缘材料。
49.在一个实施方式中,介电层110可以被设置为基本上单一的层。在一个实施方式中,介电层110可以具有至少两个层的多层结构。
50.可以通过介电层110在天线单元和/或天线接地层160(见图2)之间产生电容或电感,从而可以调整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110的介电常数可调整到大约1.5至大约12的范围内。当介电常数超过大约12时,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下的驱动。
51.如上所述,天线单元可以包括辐射器122和信号垫130,并且辐射器122和信号垫130可以通过传输线124电连接。
52.例如,传输线124可以从辐射器122的中心部分分支以连接至信号垫130。在一个实施方式中,传输线124可以被设置为与辐射器122基本一体地连接的单个构件。在一个实施方式中,传输线124也可以被设置为与信号垫130基本一体地连接的单个构件。
53.信号垫130可以从外部电路结构接收电力并将电力传输到辐射器122。在示例性实施方式中,信号垫130可以包括接合区域132和边缘区域134。
54.接合区域132可以是与外部电路结构直接附接或接合的区域。例如,如稍后将参照图2描述的那样,外部电路结构可以包括柔性电路板(fpcb)200和导电中间结构150。
55.边缘区域134可以是可以不与外部电路结构直接附接或接合的区域。边缘区域134可以包括信号垫130的除接合区域132之外的剩余部分。
56.例如,在实现大约20ghz到40ghz的频率范围内的高频通信时,可以将电阻或阻抗设置为大约40ω到70ω,优选为大约50ω到60ω,更优选大约为50ω,以用于在不通过驱动ic芯片280(见图2)产生信号反射的情况下进行谐振。
57.如图1所示,信号垫130的接合区域132可与传输线124相邻。在这种情况下,可缩短外部电路结构与辐射器122之间的信号传输路径。例如,信号垫130在第一方向上的前端部分可以对应于接合区域132,并且第一方向上的后端部分可以对应于边缘区域134。
58.在示例性实施方式中,边缘区域134相对于结合区域132的面积比可以在大约大于0.05且小于0.5的范围内。优选地,边缘区域134相对于接合区域132的面积比可以在大约0.1至0.3的范围内。
59.如果边缘区域134相对于接合区域132的面积比小于0.05,则通过天线单元设定的阻抗值可能会被外部电路结构和信号垫130之间的接触电阻改变或干扰,导致阻抗失配。如果边缘区域134相对于接合区域132的面积比为0.5以上,则可能无法获得足够的辐射效率和天线增益,并且阻抗失配可能进一步增加。
60.在边缘区域134相对于接合区域132的面积比的上述范围内,可以在通过边缘区域134保持期望的阻抗的同时抑制或缓解可能在接合区域132中发生的阻抗失配。
61.另外,通过边缘区域134可以获得被引导至辐射器122的足够量的辐射和电力。因此,即使在信号垫130的面积增加时也可以获得足够的辐射效率和天线增益,同时抑制阻抗失配。
62.天线单元还可以包括接地垫140。接地垫140可以在信号垫130周围设置为与信号垫130电气地和物理地分离。例如,一对接地垫140可以设置为在它们之间插有信号垫的情况下在第二方向上彼此面对。
63.接地垫140可以与天线单元设置在相同的层或相同的水平处(例如,设置在介电层110的顶表面上)。在这种情况下,可以增加来自天线结构的水平辐射特性。如稍后将参照图2所述那样,天线结构还可以包括位于介电层110的底表面上的天线接地层160。在这种情况下,可以实现来自天线结构的垂直辐射特性。
64.如图1所示,接地垫140的长度(第一方向上的长度)可以覆盖接合区域132和边缘区域134。例如,接地垫140的长度可以等于或大于信号垫130的整个长度。
65.天线单元可以包括银(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两种以上组合使用。
66.在一个实施方式中,天线单元可以包括银(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。
67.天线单元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。
68.在一些实施方式中,天线单元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。
69.天线单元可以包括黑化部分,从而可以降低天线单元的表面处的反射率以抑制由于光反射引起的天线单元的视觉识别。
70.在一个实施方式中,被包括在天线单元中的金属层的表面可以被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,可以在天线单元或金属层上形成黑化层,例如黑色材料涂层或镀层。黑色材料或镀层可包括硅、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。
71.考虑到反射率降低效果和天线辐射特性,可以调整黑化层的组成和厚度。
72.在一些实施方式中,辐射器122可以包括网状结构。在这种情况下,可以提高辐射器122的透光率,并且在将天线结构应用于显示装置时可以防止辐射器122被用户视觉识别。在一个实施方式中,也可以将传输线124与辐射器122一起形成图案以包括网状结构。
73.在一些实施方式中,在采用网状结构时,被包括在网状结构中的电极线可以由诸如铜、银、apc合金或cuca合金的低电阻金属形成,从而抑制电阻增加。因此,可有效实现一种低电阻且高灵敏度的透明天线装置
74.在一些实施方式中,信号垫130可以具有实心结构。因此,可降低接合区域132与外部电路结构之间的接触电阻,以增加通过边缘区域134传输至辐射器122的无线电波和电力
的效率。在一个实施方式中,接地垫140也可具有实心结构以提高噪音吸收效率。
75.图2是示意性剖视图并且示出了根据示例性实施方式的天线结构。
76.参照图2,天线结构可以包括天线装置100和柔性电路板(fpcb)200。
77.在一些实施方式中,通过柔性电路板200与天线装置100电连接的驱动集成电路(ic)芯片280可以通过表面安装技术(smt)设置在柔性电路板200的上部上。
78.例如,可以在柔性电路板200中形成将驱动集成电路芯片280和馈电布线相互电连接的电路或触点。驱动集成电路芯片280可以设置在柔性电路板200上,从而可以缩短信号发送/接收路径并且可以抑制信号损失。
79.在一些实施方式中,柔性电路板200可以与中间电路板(未被示出)电连接,并且驱动集成电路芯片280可以安装在该中间电路板上。
80.在这种情况下,馈电和驱动信号可以通过稍后描述的馈电布线220从驱动集成电路芯片280施加到天线单元。例如,中间电路板中还可以包括将驱动集成电路芯片280和馈电布线220电连接的电路或触点。
81.例如,中间电路板可以包括图像显示装置的主板、刚性印刷电路板、各种天线封装板等。例如,如果中间电路板是刚性印刷电路板,则中间电路板可以包括由浸渍有无机材料(例如玻璃纤维)的树脂(例如,预浸料)形成的芯层和形成在芯层中的中间电路。
82.在一些实施方式中,柔性电路板200和中间电路板可以通过连接器彼此耦合。
83.如参照图1所述那样,天线装置100可以包括介电层110和设置在介电层110的顶表面上的天线单元。例如,天线装置100可以被设置为贴片天线或薄膜天线。
84.天线单元可以包括辐射器122、传输线124和信号垫130,并且信号垫130可以包括接合区域132和边缘区域134。还可以在信号垫130周围设置与信号垫130间隔开的接地垫140。
85.在一些实施方式中,天线接地层160可以形成在介电层110的底表面上。天线接地层160可以在平面图中完全覆盖天线单元。
86.在一个实施方式中,其中设置有天线结构的显示装置或显示面板的导电构件可以用作天线接地层160。
87.例如,该导电构件可以包括电极或导线,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、数据线和扫描线。
88.在一个实施方式中,包括设置在显示面板下方的导电材料的各种结构可以用作天线接地层160。例如,金属板(例如,不锈钢板,例如sus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天线接地层160。
89.柔性电路板200可以设置在天线单元上以电连接至天线元件100。柔性电路板200可以包括芯层210、馈电布线220和馈电接地部230。可以分别在芯层210的上表面和下表面上形成用于保护布线的上覆盖膜250和下覆盖膜240。
90.芯层210例如可以包括具有柔性的树脂材料,诸如聚酰亚胺、环氧树脂、聚酯、环烯烃聚合物(cop)、液晶聚合物(lcp)等。
91.馈电布线220可以设置在芯层210的底表面上。馈电布线220可以用作用于将电力从驱动集成电路(ic)芯片280分配到天线单元或辐射器122的布线。
92.在示例性实施方式中,馈电布线220可以通过导电中间结构150与天线单元的信号
垫130电连接。
93.导电中间结构150例如可以通过各向异性导电膜(acf)实现。在这种情况下,导电中间结构150可以包括分散在树脂层中的导电颗粒(例如,银颗粒、铜颗粒、碳颗粒等)。
94.如参照图1所述那样,导电中间结构150可以选择性地与被包括在信号垫130中的接合区域132接合或接触,并且信号垫130的边缘区域134可以保持作为针对导电中间结构的非接合区域150。
95.如上所述,导电中间结构150可以包括引起天线单元中的阻抗失配的、与信号垫130中包括的材料不同的材料(例如,树脂材料和导电颗粒)。然而,阻抗失配可以通过分配可以不与导电中间结构150接合的边缘区域134来缓解或抑制。
96.例如,可以部分地切除或去除下覆盖膜240来露出馈电布线220的具有与接合区域132对应的尺寸的部分。馈电布线220的露出部分和接合区域132可以通过导电中间结构150相互压紧和接合。
97.在一些实施方式中,下覆盖膜240可以设置在边缘区域134上。在一些实施方式中,边缘区域134可以额外地在柔性电路板200与导电中间结构150之间的接合工艺中提供对准边缘。因此,当在接合区域132上发生错误对准时,边缘区域134可以提供额外的接合边缘。
98.馈电接地部230可设置在芯层210的上表面上。馈电接地部230可具有直线形状或平板形状。馈电接地部230可用作屏蔽或抑制由馈电布线220产生的噪声或自辐射的屏障。
99.馈电布线220和馈电接地部230可以包括在天线单元中提到的金属和/或合金。
100.在一些实施方式中,馈电接地部230可以通过穿透芯层210的接地触点(未被示出)电连接至天线单元的接地垫140(参照图1)。
101.驱动ic芯片280可以设置在柔性电路板200或中间电路板上。可以通过馈电布线220将电力从驱动ic芯片280提供给天线单元。例如,柔性电路板200还可以包括将驱动ic芯片280和馈电布线220彼此电连接的电路或触点。
102.图3至图10是示出根据一些示例性实施方式的天线结构的示意性俯视平面图。在此省略对与参照图1描述的结构和元件基本相同或相似的结构和元件的详细说明。
103.参照图3,接地垫140可以包括接地接合区域142和接地边缘区域144。
104.接地接合区域142可以是与外部电路结构直接附接或接合的区域。例如,接地接合区域142可以形成为长度与信号垫130的接合区域132的长度相同。
105.接地边缘区域144可以是不与外部电路结构直接附接或接合的区域。接地边缘区域144可以包括接地垫140的除接地接合区域142之外的剩余部分。
106.在一些实施方式中,接地边缘区域144相对于接地接合区域142的面积比可以与边缘区域134相对于接合区域132的面积比基本相同。
107.在这种情况下,对于通过导电中间结构150与柔性电路板200接合的工艺,可以不执行单独的对准,从而可以提高工艺便利性。
108.参照图4,信号垫130的边缘区域134可以设置为更靠近传输线124。例如,信号垫130在第一方向上的前端部分可以用作边缘区域134,并且信号垫130在第一方向上的后端部分可以被分配为接合区域132。在这种情况下,边缘区域134可以直接连接至传输线124。
109.在图4的实施方式中,边缘区域134可以设置在接合区域132与传输线124之间,从而可以在向辐射器122提供无线电波或电力之前解决阻抗失配。此外,可以改进到辐射器
122的无线电波或电力的方向性。
110.参照图5,边缘区域134a的宽度(例如,第二方向上的宽度)可以大于接合区域132的宽度。在这种情况下,当柔性电路板200或导电中间结构150与接合区域132产生错误对准时,可以更有效地提供来自边缘区域134a的附加对准边缘。
111.另外,可以相对减小边缘区域134a的长度,并且可以减小信号垫130所占据的面积。
112.参照图6,边缘区域136可以包括宽度方向(例如,第二方向)上的延伸部。
113.例如,边缘区域136可以包括在长度方向(例如,第一方向)上伸出以与接合区域132接触的第一部分136a,以及在宽度方向上从第一部分136a的端部伸出的第二部分136b。
114.阻抗失配可以通过具有与接合区域132基本相似的形状的第一部分136a来缓解或抑制,并且可以通过第二部分136b进一步减小信号垫130的电阻以改善向辐射器122供应无线电波或电力的效率。
115.参照图7,天线单元可以包括辐射器122、第一信号垫153和第二信号垫157,并且辐射器122可以分别通过第一传输线123和第二传输线125与第一信号垫153和第二信号垫157电连接。
116.例如,第一信号垫153和第二信号垫157可以从外部电路结构接收电力并将电力传递到辐射器122。
117.在示例性实施方式中,第一信号垫153可以包括第一接合区域152和第一边缘区域154,并且第二信号垫157可以包括第二接合区域156和第二边缘区域158。
118.第一接合区域152和第二接合区域156可以是与外部电路结构直接附接或接合的区域,并且可以具有与上述的接合区域132的结构和功能基本相同的结构和功能。
119.第一边缘区域154和第二边缘区域158可以是不与外部电路结构直接附接或接合的区域。因此,第一边缘区域154和第二边缘区域158可以包括第一信号垫153和第二信号垫157的除接合区域之外的剩余部分。第一边缘区域154和第二边缘区域158可以具有与上述的边缘区域134的结构和功能基本相同的结构和功能。
120.辐射器122可以在不同方向上从第一信号垫153和第二信号垫157接收信号。因此,可以在一个辐射器中实现多种偏振特性(例如,双偏振)。
121.在这种情况下,输入到辐射器122的信号可以从第一信号垫153和第二信号垫157分配和提供,从而可以充分获得第一接合区域152和第二接合区域156的总面积以稳定提供信号。
122.另外,可以在如上所述的范围内调整接合区域和边缘区域的面积比,从而可以抑制或缓解阻抗失配,并且还可以改进天线增益特性。
123.辐射器122可以从第一信号垫153和第二信号垫157中的每一个接收输入信号(电信号)以辐射电磁波信号。此外,可以基于天线的互易特性接收电磁波信号并将其转换为电信号。
124.在一些实施方式中,第一传输线123和第二传输线125可以连接至具有多边形形状的辐射器122的两个相邻侧部(在平面图中为多边形的两条相邻边)。例如,第一传输线123和第二传输线125可以连接至这两个侧部的中心。
125.穿过辐射器122的中心并且等分辐射器122的假想线可被定义为中心线cl。如图7
所示,中心线cl可以在第一方向上延伸。
126.在一些实施方式中,第一传输线123和第二传输线125可以相对于辐射器122的中心线cl倾斜地延伸。
127.例如,如果辐射器122具有图7所示的菱形形状,则第一传输线123和第二传输线125可以垂直于辐射器122的相邻的两个侧部延伸。在这种情况下,第一传输线123和第二传输线125可以具有最短的长度,并且可以提高输入信号的传输速度和效率。
128.在一些实施方式中,第一传输线123和第二传输线125可以彼此对称。例如,第一传输线123和第二传输线125可以关于辐射器122的中心或中心线cl对称。
129.参照图8,第一传输线123和第二传输线125可以沿着从辐射器122的中心延伸到两个相邻顶点的假想线延伸。
130.例如,辐射器122可以具有一条边平行于第一方向的四边形(例如,长方形或正方形)形状。四边形辐射器122可以包括第一顶点和在第二方向上与第一顶点相邻的第二顶点。
131.第一传输线123可以沿着连接第一顶点和辐射器122的中心的假想线从第一顶点伸出。第二传输线125可以沿着连接第二顶点和辐射器122的中心的假想线从第二顶点伸出。
132.在这种情况下,可以通过第一传输线123和第二传输线125实现不同方向上的信号发送和接收以及馈电,从而可以有效地实现天线的双偏振特性。
133.参照图9,辐射器122的至少一个侧部可以平行于天线结构的宽度方向(例如,第二方向)。例如,辐射器122可为正方形,并且正方形辐射器122的一个侧部可平行于天线结构的宽度方向(例如,第二方向)。
134.在一些实施方式中,第一传输线123和第二传输线125可以从辐射器122的两个相邻侧部分支。分支的第一传输线123可以直线地连接至第一信号垫153,并且第二传输线125可以弯折连接至第二信号垫157。
135.因此,可以通过驱动ic芯片280控制分别通过第一传输线123和第二传输线125提供给辐射器122的第一输入信号和第二输入信号之间的相位差。
136.在一些实施方式中,第一信号垫153可以向辐射器122提供具有第一相位的第一输入信号。第二信号垫157可以提供具有第二相位的第二输入信号。
137.在一些实施方式中,可以交替地提供第一输入信号和第二输入信号。在这种情况下,可以通过一个辐射器122实现垂直偏振特性和水平偏振特性。例如,在提供第一输入信号时,可以通过辐射器122实现垂直偏振特性和水平偏振特性中的一个,并且在提供第二输入信号时可以实现另一个。
138.在一些实施方式中,第一输入信号的相位可以与第二输入信号的相位不同。可以一起提供相位与第一输入信号的相位不同的第二输入信号,以实现圆偏振或椭圆偏振特性。可以将具有相位差的第一输入信号和第二输入信号一起提供给辐射器122,并且可以通过辐射器122实现多种偏振特性。
139.例如,可以调整第一输入信号和第二输入信号之间的相位差,或者可以在彼此切换的同时提供第一输入信号和第二输入信号,从而可以实现多种偏振特性。这些偏振特性可以包括水平偏振、垂直偏振、右旋偏振、左旋偏振等。
140.在一些实施方式中,当同时提供第一输入信号和第二输入信号时,第一输入信号和第二输入信号之间的相位差可以是大约80
°
到100
°
。在这种情况下,天线结构可以有效地同时实现水平偏振、垂直偏振和圆偏振特性。优选地,相位差可以是85
°
到95
°
,更优选为大约90
°

141.例如,当相位差为大约90
°
且辐射器的轴比约为1时,天线结构可额外地实现圆偏振(右旋偏振和左旋偏振)特性。
142.因此,可以通过一个辐射器122实现多种偏振特性,从而可以有效地发送和接收各种偏振类型的信号。此外,可以将水平偏振天线和垂直偏振天线集成在一起,从而在将天线设置在显示装置等中时可以提高空间利用率。
143.在一些实施方式中,可以通过调整第一传输线123和第二传输线125的长度来控制第一输入信号和第二输入信号之间的相位差。例如,如图7所示,第一传输线123和第二传输线125的长度可以被调整为基本相同。如图9所示,第一传输线123和第二传输线125的长度可以被调整为彼此不同。
144.例如,如果第一传输线123和第二传输线125的长度基本相同,则可以在保持相位差的同时将具有预定相位差值的输入信号从驱动集成电路芯片提供给第一信号垫153和第二信号垫157。因此,可以帮助对第一输入信号和第二输入信号之间的相位差进行准确调整。
145.参照图10,如果辐射器122包括网状结构,则可以在辐射器122周围设置虚设网状图案126。如参照图1所述那样,辐射器122可以包括网状结构,从而可以提高天线装置100或天线结构的透光率。
146.虚设网状图案126可以设置在辐射器122周围,使得辐射器122周围的电极布置可以变得均匀或平均。因此,可以防止显示装置的用户视觉识别出被包括在其中的网状结构或电极线。
147.例如,可以在介电层110上形成金属层,并且可以在可以沿着预定的分离区域129蚀刻金属层的同时形成网状结构,以将虚设网状图案126与辐射器122和传输线124电气地和物理地分离。
148.如图10所示,如果传输线124也包括网状结构,则虚设网状图案126也可以围绕传输线124延伸。在一个实施方式中,信号垫130和/或接地垫140也可以包括网状结构。在这种情况下,虚设网状图案126可以围绕信号垫130和/或接地垫140延伸。
149.图11是示出根据示例性实施方式的显示装置的示意性俯视平面图。例如,图11示出了包括显示装置的窗口的外部形状。
150.参照图11,显示装置300可以包括显示区域310和外周区域320。外周区320可以设置在显示区域310的两个横向部分和/或两个末端部分处。
151.在一些实施方式中,被包括在上述天线结构中的天线装置100可以以贴片的形式插入到显示装置300的外周区域320中。在一些实施方式中,天线装置100的信号垫130和接地垫140可以被设置为与显示装置300的外周区域320对应。
152.外周区域320例如可以对应于图像显示装置的遮光部分或边框部分。在示例性实施方式中,天线结构的柔性电路板200可以设置在外周区域320中以防止显示装置300的显示区域310中的图像质量变差。
153.柔性电路板200和/或驱动ic芯片280可以一起设置在外周区域320中。天线装置100的垫130和135可以设置为与外周区域320中的柔性电路板200和/或驱动ic芯片280相邻,从而可以缩短信号发送/接收路径并且可以抑制信号损失。
154.天线装置100的辐射器122可以至少部分地设置在显示区域310中。例如,如图10所示,可以通过使用网状结构来防止用户视觉识别出辐射器122。
155.在下文中,提出优选实施方式来更具体地描述本发明。然而,以下例子仅用于说明本发明,并且相关领域的技术人员将清楚地理解在本发明的范围和精神内可以做出各种替换和修改。这样的替换和修改被适当地包括在所附权利要求中。
156.实验例:在改变边缘区域的长度和面积时测量最大增益
157.在聚酰亚胺介电层上形成包含铜-钙(cuca)合金并且具有图7所示的结构的天线单元。第一信号垫和第二信号垫各自形成为具有250μm的宽度。第一信号垫中包括的第一接合区域的长度和第二信号垫中包括的第二接合区域的长度各自被固定为500μm,并且改变边缘区域的长度。
158.在接合区域上形成acf层,并且柔性电路板的铜馈电布线被露出并与acf层接合。使用辐射室(由c&g microwave制造)在增加acf层不接触的边缘区域的长度的同时在大约28.5ghz的频率和50ω的阻抗下提取柔性电路板-信号垫连接结构的最大增益。将获得的模拟结果作为图12中所示的曲线图。
159.参照图12,随着边缘区域的长度增加(边缘区域的面积比增加),最大天线增益减小。具体而言,从长度大约为650μm的信号垫开始(边缘区域的长度:150μm,边缘区域与接合区域的面积比:0.3),天线增益降低。当信号垫的长度超过约750μm(边缘区域的长度:250μm,边缘区域与接合区域的面积比:0.5)使得面积比超过大约0.5时,天线增益的降低被明确检测到。此外,当信号垫的长度小于大约750μm(边缘区域的长度:25μm,边缘区域与接合区域的面积比:0.05)时,天线增益降低并且辐射效率变差。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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