一种移相单元、天线阵、显示面板和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种移相单元、天线阵、显示面板和显示装置。

背景技术：

随着互联网的高度普及和移动互联技术的快速发展，更人性化的智能硬件设备被纷纷提出。显示设备作为人机交互最主要的接口，也在产生着巨大变革，朝着超薄、高分辨率发展。然而，象征着面板智能化的智能玻璃虽然很早就被提出，但由于集成工艺差异较大，这些概念一直停留在理论研究层面，进展迟缓。为实现显示面板的功能化和智能化，与传统LCD显示面板制造工艺兼容的集成方案亟待提出。

现有的无线终端(如手机，平板电脑等)，显示面板和天线是两个独立存在的功能模块，需要分别进行设计和制造，最后组装，过程相对繁琐。而且这些终端中几乎所有的天线都是全向天线，耗电量较大，很大程度上影响续航能力。

智能天线是一种带有可以通过智能算法判定微波信号的空间信息(比如传播方向)以实现跟踪、定位微波信号源的天线阵列。通过微波信号跟踪和过滤，可以大大提高微波信号强度，降低微波信号中断的比率，同时减少电量损耗。

相控阵天线是一种通过控制微波信号的馈电相位来实现波束方向调节的一种智能天线。如图1所示，当微波信号通过馈电网络进入到移相单元01后，调节每个移相单元01的相移能力，可以使到达每个辐射单元02的微波信号产生相应的相位差异，等相位面发生偏转，辐射方向也会随之变化。这样，只要调节移相单元01的相移量即可以控制微波信号的辐射方向图，实现微波信号的实时跟踪。

但是，现有技术中的智能天线和显示面板是两个独立存在的功能模块，需要分别进行设计和制造，最后组装，过程相对繁琐。

技术实现要素：

本发明提供一种移相单元、天线阵、显示面板和显示装置，用以将液晶作为微波信号的传输介质，通过液晶的偏转实现微波信号的相位控制，且本发明实施例提供的移相单元与显示面板具有很好的兼容性。

本发明实施例提供了一种移相单元，包括：

对盒设置的第一基板和第二基板；

设置在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；

设置在所述第二基板面向所述液晶层一侧的微带线，其用于接收控制所述液晶层液晶分子偏转的电压信号、接收或发送微波信号；

设置在所述第一基板上的接地层，且所述接地层中包括与所述微带线一一对应的过孔。

本发明实施例提供的移相单元包括：对盒设置的第一基板和第二基板；设置在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；设置在所述第二基板面向所述液晶层一侧的微带线，其用于接收控制所述液晶层液晶分子偏转的电压信号、接收或发送微波信号；设置在所述第一基板上的接地层，且所述接地层中包括与所述微带线对应的过孔。因此，本发明实施例提供的液晶层设置在微带线和接地层之间，且通过微带线和接地层之间的电压差下产生偏转，当微波信号在发生偏转的液晶层中传播时，微波信号的相位随着液晶层的偏转产生相应的变化，通过接地层中的过孔将微波信号进一步进行传输。因此，本发明实施例的移相单元实现了将液晶作为微波信号的传输介质，通过液晶的偏转实现微波信号的相位控制，且本发明实施例提供的移相单元与显示面板具有很好的兼容性。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述接地层设置在所述第一基板面向所述液晶层的一侧。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述接地层中的过孔在所述第二基板上的投影与所述微带线在所述第二基板上的投影具有重叠区域。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述微带线的一端与所述过孔对应。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述微带线的另一端还与馈电接口连接，所述馈电接口用于将电缆中的微波信号馈入所述微带线，或者将微带线中的微波信号馈入所述电缆中。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述移相单元还包括：控制单元，所述控制单元用于发送控制所述液晶层液晶分子偏转的电压信号；

所述微带线通过引出线与所述控制单元连接，所述接地层接地。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述移相单元还包括：

分别设置在所述液晶层两侧的第一配向层和第二配向层。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述移相单元中，所述第一配向层设置在所述液晶层与所述接地层之间；

所述第二配向层设置在所述液晶层与所述微带线所在膜层之间。

相应地，本发明实施例还提供了一种天线阵，包括本发明实施例提供的任一种的至少两个移相单元。

本发明实施例提供的天线阵包括本发明实施例提供的移相单元，因此本发明实施例提供的天线阵通过液晶层的偏转实现相位的控制，从而改变天线阵的辐射的微波信号的方向。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述天线阵中，所述接地层设置在所述第一基板面向所述液晶层的一侧；所述天线阵还包括：

设置在所述第一基板远离所述液晶层一侧的用于发送或者接收微波信号的至少两个贴片单元，每一所述贴片单元与所述接地层中的过孔一一对应，且每一过孔在所述第一基板上的投影位于与该过孔对应的贴片单元在所述第一基板上的投影内。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述天线阵中，所述贴片单元的形状为矩形或者圆形。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示面板，所述显示面板具有显示区域和边框区域，所述显示面板的边框区域，包括至少一组本发明实施例提供的上述任一种的天线阵。

本发明实施例提供的显示面板的边框区域包括本发明实施例提供的天线阵，由于本发明实施例提供的天线阵的结构包括第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的液晶层，因此，本发明实施例提供的天线阵的结构可以与显示面板同时制作，有很好的兼容性。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述天线阵设置在所述显示面板的上边框、左边框和/或右边框。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；或者，

所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为彩膜基板。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的显示面板。

附图说明

图1为现有技术提供的一种智能天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种移相单元的立体示意图；

图3(a)和图3(b)分别为本发明实施例提供的移相单元的截面示意图；

图4为本发明实施例提供的第二种移相单元的立体示意图；

图5为本发明实施例提供的第三种移相单元的立体示意图；

图6为本发明实施例提供的第四种移相单元的截面示意图；

图7为本发明实施例二提供的一种天线阵的结构示意图；

图8为本发明实施例二提供的图7的截面示意图；

图9为本发明实施例三提供的一种显示面板的俯视图；

图10为本发明实施例三提供的第二种显示面板的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种移相单元、天线阵、显示面板和显示装置，用以将液晶作为微波信号的传输介质，通过液晶的偏转实现微波信号的相位控制，且本发明实施例提供的移相单元与显示面板具有很好的兼容性。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

实施例一

参见图2、图3(a)和图3(b)，本发明实施例提供的一种移相单元，包括：对盒设置的第一基板10和第二基板11；设置在第一基板10和第二基板11之间的液晶层12；设置在第二基板11面向液晶层12一侧的微带线13，其用于接收控制液晶层液晶分子偏转的电压信号、接收或发送微波信号；设置在第一基板10上的接地层14，且接地层14中包括与微带线13对应的过孔15。其中，如图3(a)所示，接地层14设置在第一基板面向液晶层12的一侧，或者，如图3(b)所示，接地层14设置在第一基板远离液晶层12的一侧。

其中，图2为移相单元的立体结构示意图，图3(a)和图3(b)为移相单元的截面示意图。且图2、图3(a)和图3(b)中仅以一个微带线和一个过孔为例进行示意，但不限于此结构，移相单元还可以包括多个微带线和多个过孔等结构，在此不做具体限定。

具体地，液晶分子作为各向异性材料，沿长轴和短轴方向具有不同的介电常数。在液晶分子的两端施加偏转电压后，液晶分子会发生偏转，且液晶材料的介电常数也会随着液晶的偏转而产生变化。通过将液晶作为传输微波信号的传输介质，当微波信号在介电常数变化的液晶中进行传输时，微波信号的相位也会产生相应的变化，即相移。因此，本发明实施例中通过采用液晶分子的介电常数的不同控制微波信号的相位。在收发微波信号时，液晶层用于在微带线和接地层之间的电压差下发生偏转，并将经过液晶层的微波信号的相位进行调整。

本发明实施例提供的移相单元包括：对盒设置的第一基板和第二基板；设置在所述第一基板和第二基板之间的液晶层；设置在所述第二基板面向所述液晶层一侧的微带线，其用于接收控制液晶层液晶分子偏转的电压信号、接收或发送微波信号；设置在所述第一基板上的接地层，且所述接地层中包括与所述微带线一一对应的过孔。因此，本发明实施例提供的液晶层设置在微带线和接地层之间，且通过微带线和接地层之间的电压差下产生偏转，当微波信号在发生偏转的液晶层中传播时，微波信号的相位随着液晶层的偏转产生相应的变化，通过接地层中的过孔将微波信号进一步进行传输。因此，本发明实施例的移相单元实现了将液晶作为微波信号的传输介质，通过液晶的偏转实现微波信号的相位控制，且本发明实施例提供的移相单元与显示面板具有很好的兼容性。

较佳地，参见图3(a)，本发明实施例中的移相单元中，接地层14设置在第一基板面向液晶层12的一侧，使得微波信号通过液晶层的偏转之后直接经过过孔进行辐射。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述移相单元中，参见图3(a)和图3(b)，接地层14中的过孔15在第二基板上的投影与微带线13在第二基板上的投影具有重叠区域。具体地，微带线13与接地层中的过孔15对应，且微带线13中微波信号通过液晶层介质的传输后，通过过孔15传输给辐射单元。因此，为了进一步将微带线中的微波信号耦合给过孔，将过孔与微带线在第一基板或者第二基板上的投影具有重叠，使得微带线通过垂直方向上最短的距离将微波信号耦合给接地层中的过孔。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述移相单元中，参见图4，微带线13的一端与过孔15对应。具体地，当移相单元中包括四个过孔，与过孔对应四个微带线，较佳地，每一微带线的一端与一个过孔对应，参见图4，四个过孔呈阵列排布，则四个微带线13的一端分别对应一个过孔。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述移相单元中，参见图5，微带线13的另一端还与馈电接口16连接，馈电接口16用于将电缆中的微波信号馈入微带线，或者将微带线中的微波信号馈入电缆中。具体地，多个微带线连接一个馈电接口，或者每一微带线连接不同的馈电接口。在具体实施时，相同相位的微波信号可以同时从多个馈电接口输入，或者从一个馈电接口输入，由于微带线上会加入不同的电压微波信号，沿不同的微带线液晶的偏转会产生差异，使得每个过孔出来的微波信号产生相位差。当多个微带线连接一个馈电接口时，为了避免馈电接口在给一个微带线发送微波信号或者电压信号时，干扰其他微带线，较佳地，在微带线的馈电接口处安装直流阻断装置。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述移相单元中，移相单元还包括：控制单元，控制单元用于发送控制液晶层液晶分子偏转的电压信号；微带线通过引出线与控制单元连接，接地层接地。具体地，为了控制液晶的偏转，需要给微带线和接地层之间施加电压信号，因此，控制单元用于控制液晶层液晶分子偏转时接地层和微带线之间的电压差，进一步，为了将微带线与控制单元良好接触，可以将微带线制作引出线，用于与控制单元连接。控制单元可以为驱动IC。具体地，为了进一步控制接地层和微带线之间的电压差，将接地层接地，只用于控制输入给微带线的电压。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述移相单元中，参见图6，移相单元还包括：分别设置在液晶层12两侧的第一配向层17和第二配向层18。

参见图6，第一配向层17设置在液晶层12与接地层14之间；第二配向层18设置在液晶层12与微带线13所在膜层之间。具体地，液晶层中的液晶分子具有长轴和短轴，在微带线和接地层之间不具有电压差时，液晶分子不发生偏转，为了将液晶分子的排列方向一致，将液晶分子的长轴平行设置在第一基板和第二基板之间时，需要设置第一配向层和第二配向层取向液晶分子的排列分布。

需要说明的是，本发明实施例中的微带线和接地层均为金属层，具有导电性，且在第一基板或者第二基板上形成接地层或者微带线时，可以通过沉积的方式形成，包括溅射、蒸镀或者电镀等工艺，或者，采用别的工艺进行制作。

本发明实施例提供的移相单元包括液晶层，分别设置在液晶层两侧的第一配向层和第二配向层，分别设置在第一配向层远离第二配向层一侧的接地层，和设置在第二配向层远离第一配向层一侧的微带线。液晶层在微带线和接地层之间的电压差的作用下产生偏转，将经过液晶层的微波信号的相位产生相应的偏转，从而达到通过液晶层控制微波信号相位的目的。本发明实施例提供的移相单元可以通过液晶层的控制，实现微波信号的任一角度的相位控制。

实施例二

实施例二提供一种天线阵，每一天线阵包括实施例一种提供的任一种的至少两个移相单元。其中，为了通过移相单元实现天线阵的多个角度的收发，每一天线阵中至少包括两个移相单元，实现任一角度的辐射或者接收微波信号。

基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种天线阵，参见图7和图8，包括本发明实施例提供的任一种的至少两个移相单元。其中，接地层14设置在第一基板10面向液晶层12的一侧，天线阵还包括：设置在第一基板10远离液晶层12一侧的用于发送或者接收微波信号的至少两个贴片单元21，每一贴片单元21与接地层14中的过孔15一一对应，且每一过孔15在第一基板10上的投影位于与该过孔15对应的贴片单元21在第一基板上的投影内。

具体地，本发明实施例提供的天线阵，经过移相单元对微波信号的相位的调节后，通过过孔与具有辐射作用的贴片单元进行耦合，并将相位产生变化的微波信号通过贴片单元以固定角度发射出去；相反地，贴片单元通过固定角度将接收的微波信号经过过孔反馈给移相单元。因此，本发明实施例提供的天线阵实现了固定角度的微波信号的传输，减少了噪声干扰，提高了微波信号的功率利用率。

其中，贴片单元的个数与过孔的个数相同，且贴片单元在第一基板上的位置与过孔的位置一一对应。较佳地，每一天线阵中包括呈阵列排布的四个过孔，且包括与过孔一一对应的贴片单元，为了使得通过过孔的微波信号较好地耦合给贴片单元，将贴片单元在第一基板上的投影至少覆盖过孔在第一基板上的投影。

本发明实施例提供的天线阵包括本发明实施例提供的移相单元，因此本发明实施例提供的天线阵通过液晶层的偏转实现相位的控制，从而改变天线阵的辐射的微波信号的方向。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述天线阵中，贴片单元的形状为矩形或者圆形。具体地，贴片单元的形状可以为任一形状，在此不作具体限定。

实施例三

基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示面板，参见图9，显示面板具有显示区域A和边框区域B，显示面板的边框区域，包括至少一组本发明实施例提供的上述任一种的天线阵30。其中，图9中仅以天线阵设置在显示面板的上边框，但不限于将天线阵设置在上边框。

具体地，天线阵设置在显示面板的边框区域，由于天线阵中包括液晶层，当显示面板中也包括液晶层时，为了避免边框区域的液晶层干扰显示区域中的液晶层，将显示区域和边框区域的液晶层分别通过封框胶进行密封。另外天线阵设置在边框区域，包括设置在边框区域中任一非印制电路板(IC/FPC)一侧的边框，且每一显示面板中包括一个天线阵，或者多个天线阵，在此不做具体限定。

本发明实施例提供的显示面板的边框区域包括本发明实施例提供的天线阵，由于本发明实施例提供的天线阵的结构包括第一基板、第二基板、设置在第一基板和第二基板之间的液晶层，因此，本发明实施例提供的天线阵的结构可以与显示面板同时制作，有很好的兼容性。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，天线阵设置在显示面板的上边框、左边框和/或右边框。具体地，参见图10，显示面板还包括印制电路板31，且印制电路板31设置在显示面板的下边框。当显示面板包括多个天线阵30时，可以分别设置在上边框、左边框和/或右边框。其中，图10中仅以显示面板中包括两个天线阵为例进行示意。每一天线阵的结构与实施例二提供的天线阵结构相同，且每一天线阵中的贴片单元和微带线可以设置多个，从而实现360°接收或者辐射微波信号的目的。

在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，第一基板为彩膜基板，第二基板为阵列基板；或者，第一基板为阵列基板，第二基板为彩膜基板。具体地，天线阵中的微带线设置在阵列基板的边框区域，接地层和贴片单元分别设置在彩膜基板的边框区域的两侧；或者，天线阵中的微带线设置在彩膜基板的边框区域，接地层和贴片单元分别设置在阵列基板的边框区域的两侧；或者，当显示面板中包括至少两个天线阵时，一个天线中的微带线设置在阵列基板的边框区域，接地层和贴片单元分别设置在彩膜基板的边框区域的两侧；另一个微带线设置在彩膜基板的边框区域，接地层和贴片单元分别设置在阵列基板的边框区域的两侧。

本发明实施例中的显示面板为液晶显示面板，天线阵通过液晶层中液晶分子的偏转控制微波信号的相位，且天线阵可以与显示面板同时制作，具有更好的兼容性。

实施例四

基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的显示面板。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述阵列基板的实施例，重复之处不再赘述。

综上所述，本发明实施例一提供的移相单元，包括对盒设置的第一基板和第二基板；设置在第一基板和第二基板之间的液晶层；设置在第二基板面向液晶层一侧的微带线，其用于接收控制液晶层液晶分子偏转的电压信号、接收或发送微波信号；设置在第一基板面向液晶层一侧的接地层，且接地层中包括与微带线一一对应的过孔。因此，本发明实施例提供的液晶层设置在微带线和接地层之间，且通过微带线和接地层之间的电压差下产生偏转，当微波信号在发生偏转的液晶层中传播时，微波信号的相位随着液晶层的偏转产生相应的变化，通过接地层中的过孔将微波信号进一步进行传输。因此，本发明实施例的移相单元实现了将液晶作为微波信号的传输介质，通过液晶的偏转实现微波信号的相位控制，且本发明实施例提供的移相单元与显示面板具有很好的兼容性。

本发明实施例二提供了一种天线阵，本发明实施例提供的天线阵包括实施例一中的移相单元，以及与移相单元中的过孔进行耦合的贴片单元，通过贴片单元将微波信号进行辐射，因此，本发明实施例提供的天线阵可以设置在显示面板中，和显示面板具有很好的兼容性。

本发明实施例三提供一种显示面板，且在显示面板的边框区域设置有实施例二提供的天线阵，从而实现天线阵与显示面板可以同时制作，具有良好的兼容性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。