CN212322235U - 一种触控显示模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种触控显示模组及电子设备，涉及通信技术领域。该触控显示模组包括：显示面板；触控层，所述触控层设于所述显示面板上，所述触控层包括多个触控感应区，相邻的两个触控感应区之间形成间隔区域；光学膜层，设置于触控层上；多个贴片天线单元，设置于所述光学膜层上，且每一所述贴片天线单元在所述触控层所在平面的正投影位于其中一所述间隔区域。本实用新型的方案用于解决电子设备的天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

Description

一种触控显示模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种触控显示模组及电子设备。

背景技术

随着无线通信技术日新月异的发展，特别是随着5G的即将商用，无线通信系统的应用场景越来越丰富，从而对无线通信系统关键部件之一的天线的要求越来越高。一方面，在一些应用场景中，天线需要具有共形性、隐蔽性和安全性，以便集成汽车、智能穿戴、智能家居等无线产品上；另一方面，随着无线通信系统的传输速率越来越高，通信容量越来越大，以致于载波频率越来越高，而载波频率越高带来的路径损耗就越大，需要阵列天线提高增益来克服路径损耗的影响。

因此，为了高增益的同时又能波束扫描或者波束赋形(beamforming)，需要采用相控阵列天线(phased antenna array)技术，从而需要在有限的空间内集成越来越多的天线，特别是随着5G及移动终端(或其它无线通信产品)全面屏的兴起，天线数量越来越多，而追求极致全面屏的效果，导致天线的空间被不断的压缩，于是在屏幕上集成透明天线变得越来越迫切。

而目前主流毫米波的天线设计方案主要是采用AIP(Antenna in package，封装天线)的技术与工艺，即把毫米波的阵列天线、RFIC(Radiao Frquency IntergartedCircuit，射频集成电路)以及PMIC(Power Management Intergarted Circuit，电源管理集成电路)集成在一个模块内。在实际应用中，便将此模块置入电子设备内部，故会占据内部其他天线的空间，导致天线性能的下降，从而影响用户的无线体验。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种触控显示模组及电子设备，以解决目前电子设备的天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种触控显示模组，包括：

显示面板；

触控层，所述触控层设于所述显示面板上，所述触控层包括多个触控感应区，相邻的两个触控感应区之间形成间隔区域；

光学膜层，设置于所述触控层上；

多个贴片天线单元，设置于所述光学膜层上，且每一所述贴片天线单元在所述触控层所在平面的正投影位于其中一所述间隔区域。

可选地，所述触控层上，目标位置内未设置导电结构，所述目标位置为所述贴片天线单元在所述触控层所在平面的正投影位置。

可选地，与所述多个贴片天线单元对应的间隔区域位于所述触控层的第一边缘区域和/或第二边缘区域；

其中，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域为所述触控层的两端。

可选地，所述触控显示模组还包括：

设置有天线集成电路、触控集成电路和屏幕集成电路的电路板；

所述天线集成电路、所述触控集成电路以及所述屏幕集成电路共用的连接器；

所述天线集成电路、所述触控集成电路以及所述屏幕集成电路共用的馈电结构。

可选地，所述馈电结构包括：

层叠设置的第一金属地、第一基板、第一导电层、第二基板和第二导电层；

其中，所述第一金属地与所述贴片天线单元的第二金属地连接；

所述第二导电层为设置有导体带的共面波导，所述导体带的第一端与所述贴片天线单元连接；

所述第二基板上设置有对应所述导体带的第二端的过孔；

所述第一导电层上设置有带状线，所述带状线的一端与所述天线集成电路连接，所述带状线通过所述过孔与所述导体带电连接。

可选地，所述馈电结构为同轴馈线或微带线馈线。

可选地，所述显示面板为AMOLED显示面板。

可选地，所述电路板为柔性电路板。

第二方面，本实用新型的实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的触控显示模组。

可选地，所述电子设备还包括切换电路，所述切换电路分别连接设置在触控层两端的贴片天线单元。

这样，本实用新型实施例中，在显示面板上设置有触控层，触控层上设置有光学膜层，多个贴片天线单元设置于光学膜层上，且贴片天线单元在触控层所在平面的正投影位于其中一间隔区域，该间隔区域处于相邻的两个触控感应区之间，如此，天线不会影响到触控体验，而触控层对天线性能的影响也较小，避免了天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的触控显示模组的叠层结构示意图；

图2为本实用新型实施例的触控显示模组的结构示意图之一；

图3为图2的局部放大图；

图4为本实用新型实施例的触控显示模组的电路板示意图之一；

图5为本实用新型实施例的触控显示模组的电路板示意图之二；

图6为本实用新型实施例的触控显示模组的结构示意图之二；

图7为本实用新型实施例的触控显示模组中馈电结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型实施例的一种触控显示模组包括：

显示面板1；

触控层2，所述触控层2设于所述显示面板1上，所述触控层2包括多个触控感应区8，相邻的两个触控感应区8之间形成间隔区域9；

光学膜层，设置于触控层2上；

多个贴片天线单元4，设置于所述光学膜层上，且每一所述贴片天线单元4在所述触控层2所在平面的正投影位于其中一所述间隔区域9。

这样，本实用新型实施例的触控显示模组，在显示面板1上设置有触控层2，触控层2上设置有光学膜层，多个贴片天线单元4设置于光学膜层上，且贴片天线单元4在触控层2所在平面的正投影位于其中一间隔区域9，该间隔区域处于相邻的两个触控感应区8之间，如此，天线不会影响到触控体验，而触控层对天线性能的影响也较小，避免了天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

其中，该实施例的触控显示模组的叠层结构，如图1所示，依次设置泡绵层7、显示面板1、触控层2、偏光片3、贴片天线单元4、光胶5和盖板玻璃6，这里使用偏光片3作为光学膜层，在偏光片3和光胶5之间设置贴片天线单元4。当然，也可以将光胶5作为光学膜层，在光胶5和盖板玻璃6之间设置贴片天线单元4。具体地，光胶5为OCA(Optical ClearAdhesive，光学透明胶)或者OCR(Optical Clear Resin，光学透明树脂)。显示面板1则包括上玻璃(即，彩色滤光片基板)和下玻璃。因为偏光片3、盖板玻璃6和光胶5均是不导电的，贴片天线单元4位于偏光片3或光胶4的上表面，由于天线更远离显示面板1的金属，天线性能更优，天线向外辐射时就不会出现有金属影响性能的情况，为实现天线性能提供了条件。

如图2为触控层2的导电玻璃ITO图案，图3为图2中虚线框区域的放大图，贴片天线单元4在触控层2所在平面的正投影位于其中一间隔区域9。该实施例中，可将4个贴片天线单元组成天线阵列，当然也可以是其它数目的贴片天线单元。在图3中，网状线为触控感应线10，是蚀刻线，在网状线所属区域不含ITO，将整个显示区的ITO分隔成横向和纵向的区块。为了使横向的区块连接在一起，设置有绝缘层11及跳线12，使得两边的区块连接在一起，这样横向的区块和纵向的区块均串联在一起，实现触控的功能。该实施例，触控感应区8是网格状的触控感应线10区域，把贴片天线单元4嵌入在横向两个触控感应区8之间，以不影响触控体验。

为了提高透光率，贴片天线单元4也为网状的结构，其材质可以为ITO，金属网格Metal Mesh或纳米银线。

可选地，如图3所示，所述触控层2上，目标位置内未设置导电结构，所述目标位置为所述贴片天线单元4在所述触控层2所在平面的正投影位置。

如此，通过在触控层2上贴片天线单元4正投影位置内设置天线净空区305，即未设置导电结构如ITO，来提升天线性能。其中，该目标位置设置有预设范围的冗余，预设范围可根据天线性能和触控性能进行确定。

在该实施例中，可选地，如图4所示，所述触控显示模组还包括：

设置有天线集成电路13、触控集成电路14和屏幕集成电路15的电路板16；

所述天线集成电路13、所述触控集成电路14以及所述屏幕集成电路15共用的连接器17；

所述天线集成电路13、所述触控集成电路14以及所述屏幕集成电路15共用的馈电结构。

这里，触控显示模组通过电路板16(如柔性电路板FPC引出)，电路板16上设有连接器17(如BTB连接器)、天线集成电路13、触控集成电路14和屏幕集成电路15。其中，天线集成电路13、触控集成电路14和屏幕集成电路15可共用连接器17和馈电结构LCP，以达到有效节省空间的目的。

优选地，该实施例中的馈电结构需做阻抗控制，且线长设置在预设阈值范围内，该预设阈值会使线长尽量短，以减少路径损耗。

在该实施例中，可选地，与所述多个贴片天线单元4对应的间隔区域位于所述触控层的第一边缘区域和/或第二边缘区域；

其中，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域为所述触控层的两端。

这里，如图4所示，贴片天线单元4在触控层2上的正投影位置可以是触控层2的底端部分，即第一边缘区域。考虑到用户握持设备对天线性能的影响，还可以在触控层2的上端部分，即第二边缘区域，设置包括多个贴片天线单元的天线阵列，相应的，如图5所示，上端部分还对应设置有包括天线集成电路18的电路板19。这样，当上、下两端部分都设置天线阵列时，还可以在上下两个天线阵列中根据使用需求进行自动切换，如用户握持设备低端，切换上端部分的天线阵列实现通信，而且可提升天线阵列的空间覆盖范围，如累积分布函数CDF指标。

当然，贴片天线单元的设置位置不限于上述实现方式，在此不再一一列举。

具体的，该实施例中，如图6所示，给出了贴片天线单元以及馈电结构20的等效仿真模型。包括贴片天线部分41和第二金属地42的贴片天线单元设置于触控层2和光胶5之间的偏光片3上。由于液晶聚合物LCP材料具有高频损耗低，稳定性好，易弯折等性能，本实施例中采用LCP材料作为贴片天线单元的馈线，从而尽可能的减小馈电带来的不必要的线损。

而为了实现共用的馈电结构可满足贴片天线单元的使用，该实施例中，结合图6和图7，可选地，所述馈电结构20包括：

层叠设置的第一金属地21、第一基板22、第一导电层23、第二基板24和第二导电层25；

其中，所述第一金属地21与所述贴片天线单元的第二金属地42连接；

所述第二导电层25为设置有导体带251的共面波导，所述导体带251的第一端与所述贴片天线单元连接；

所述第二基板24上设置有对应所述导体带251的第二端的过孔241；

所述第一导电层23上设置有带状线231，所述带状线231的一端与所述天线集成电路连接，所述带状线231通过所述过孔241与所述导体带251电连接。

这样，应用于毫米波通信，采用基于带状线(strip line)转共面波导(CPW)的LCP馈电结构给天线馈电：毫米波射频信号通过射频集成电路RFIC(即天线集成电路)进入到带状线中，由于带状线是一种全封闭的馈电结构，所以其上的电磁波不会泄露到空间中，从而避免了对设备中其它元器件的电磁干扰；在靠近天线馈电处时，带状线通过一个金属过孔变换到上层共面波导(CPW)从而实现馈电线的参考地与贴片天线单元的参考地良好共地。

例如，图3中，贴片天线单元4的馈线301借助馈线绝缘层302避免屏幕及触控信号线303的影响，汇聚到链接区域304，直接引到触控热压位，经过热压后通过LCP馈电结构上的走线转接到RFIC的引脚。其中，链接区域304上设有定位标识(如虚线区域的示意)，以便LCP热压定位。RFIC焊接到LCP馈电结构上，同时可以将显示和触控芯片制作在LCP馈电结构上，且共用屏幕与触控的BTB连接器，不用单独设置FPC和连接器，有效节省了空间。

当然，多个贴片天线单元的馈电结构可一一对应设置；或者，在一个馈电结构的金属地上层，对应每个贴片天线单元设置导体带、过孔和带状线，不同贴片天线单元的导体带相互平行。

另外，该实施例中，可选地，所述馈电结构为同轴馈线或微带线馈线。

可选地，所述显示面板为AMOLED(Active-matrix organic light-emittingdiode，有源矩阵有机发光二极体)显示面板。

可选地，所述电路板为柔性电路板。

综上所述，本实用新型实施例的触控显示模组，显示面板1出光侧设置有光学膜层，多个贴片天线单元4设置于光学膜层上，在显示面板1上设置有触控层2，且贴片天线单元4在触控层2所在平面的正投影位于其中一间隔区域9，该间隔区域处于相邻的两个触控感应区8之间，如此，天线不会影响到触控体验，而触控层对天线性能的影响也较小，避免了天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的触控显示模组。

该电子设备可是智能眼镜，VR设备，AR设备等智能穿戴设备，也可是物联网设备，智能家居设备，车载设备或手机等移动终端设备。

此外，在上一实施例中，如图5所示的电子设备，可在上、下两端部分都设置天线阵列。因此，可选地，所述电子设备还包括切换电路，所述切换电路分别连接设置在触控层两端的贴片天线单元。

这样，通过该切换电路，还可实现在上下两个天线阵列中根据使用需求进行自动切换。

电子设备能够实现图1至图7的触控显示模组实施例中电子设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。本实用新型实施例的电子设备采用上述的触控显示模组，在显示面板上设置有触控层，触控层上设置有光学膜层，多个贴片天线单元设置于光学膜层上，且贴片天线单元在触控层所在平面的正投影位于其中一间隔区域，该间隔区域处于相邻的两个触控感应区之间，如此，天线不会影响到触控体验，而触控层对天线性能的影响也较小，避免了天线布置空间不足造成天线性能下降的问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种触控显示模组，其特征在于，包括：

显示面板；

触控层，所述触控层设于所述显示面板上，所述触控层包括多个触控感应区，相邻的两个所述触控感应区之间形成间隔区域；

光学膜层，设置于所述触控层上；

多个贴片天线单元，设置于所述光学膜层上，且每一所述贴片天线单元在所述触控层所在平面的正投影位于其中一所述间隔区域。

2.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，所述触控层上，目标位置内未设置导电结构，所述目标位置为所述贴片天线单元在所述触控层所在平面的正投影位置。

3.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，与所述多个贴片天线单元对应的间隔区域位于所述触控层的第一边缘区域和/或第二边缘区域；

其中，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域为所述触控层的两端。

4.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，还包括：

设置有天线集成电路、触控集成电路和屏幕集成电路的电路板；

所述天线集成电路、所述触控集成电路以及所述屏幕集成电路共用的连接器；

所述天线集成电路、所述触控集成电路以及所述屏幕集成电路共用的馈电结构。

5.根据权利要求4所述的触控显示模组，其特征在于，所述馈电结构包括：

层叠设置的第一金属地、第一基板、第一导电层、第二基板和第二导电层；

其中，所述第一金属地与所述贴片天线单元的第二金属地连接；

所述第二导电层为设置有导体带的共面波导，所述导体带的第一端与所述贴片天线单元连接；

所述第二基板上设置有对应所述导体带的第二端的过孔；

所述第一导电层上设置有带状线，所述带状线的一端与所述天线集成电路连接，所述带状线通过所述过孔与所述导体带电连接。

6.根据权利要求4所述的触控显示模组，其特征在于，所述馈电结构为同轴馈线或微带线馈线。

7.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，所述显示面板为AMOLED显示面板。

8.根据权利要求4所述的触控显示模组，其特征在于，所述电路板为柔性电路板。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的触控显示模组。

10.根据权利要求9所述电子设备，其特征在于，还包括切换电路，所述切换电路分别连接设置在触控层两端的贴片天线单元。

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