專利名稱：組合式顯示和天線布置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括主顯示屏幕和天線布置的顯示和天線布置。天線布置包括在電氣 傳導層中形成或由電氣傳導層形成，并且適于接收/發(fā)射無線電波、毫米波或微波/亞微波 或任何適當波長的波的多個接收和/或發(fā)射元件。
背景技術：
對于帶有顯示屏幕的無線通信終端，通常要求顯示器應能夠以高分辨率和高質(zhì)量 呈現(xiàn)光學信息。然而，無線電接收和發(fā)射能力良好也是重要的。也應可能為相關通信信道 提供所有可能方向的良好覆蓋。除此之外，對于各個鏈路及對于作為整體的無線電網(wǎng)絡或 通信網(wǎng)絡，需要高數(shù)據(jù)發(fā)射容量。然而，人們認識到利用已知布置難以在令人滿意的程度滿 足所有這些目的。如果考慮到也應可能以最高可能程度利用潛在的接收/發(fā)射容量，則這 變得甚至更困難。為此，通信終端可配有多個天線，這些天線獨立地耦合到通信信道的不同 自由度。對于單一波，自由度基本上是方向和極化，而在實際信道中，發(fā)射的波將由周圍環(huán) 境中的實體目標散射，其結果是所謂的多徑信道。對于多信道，在接收器處及在發(fā)射器處將 有對應于不同方向的多個不同途徑。對于膝上型計算機，熟知的是將圍繞膝上型計算機顯 示器的框用于天線部件。然而，在膝上型計算機上，框上的可用空間將很有限，這是因為通 常要保持顯示屏幕盡可能地大，同時保持膝上型計算機本身盡可能地小。這意味著由于天 線元件不能自由靈活地布置，因此，完全利用數(shù)據(jù)發(fā)射容量以及處理實際多徑信道變得困 難。就例如考慮天線元件數(shù)量而言，以及就考慮其物理位置而言，不可能如不同應用將需要 的一樣布置天線元件。對于需要多個天線或天線陣列的高級無線通信系統(tǒng)，例如，高速無線 通信系統(tǒng)，這尤其是個問題。尤其是，隨后變得難以為所有可能或所期望方向提供足夠的覆
至
ΓΤΠ ο為克服與由于為天線使用框架而產(chǎn)生的不利方面相關聯(lián)的問題，已建議使用膝上 型計算機顯示器的背側放置天線。然而，如果使用膝上型計算機的屏幕的背面，則天線元件 將在相反方向被顯示器屏蔽。由于具有最佳增益的無線電路徑通常集中在有限的角度范圍 內(nèi)，并且如果膝上型計算機的背面離開此角度范圍，則最強的路徑將嚴重衰減，這是個嚴重 的問題。此問題將對將來的高速無線通信系統(tǒng)而言甚至更明顯。因此，所有熟知的解決方 案均有問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供如最初提及的一種顯示和天線布置，該布置提供極佳的 光學顯現(xiàn)能力，同時提供極佳的接收和發(fā)射能力。本發(fā)明還有的一個目的是提供一種顯示 和天線布置，其中，一種功能不約束或損害另一功能。尤其是，顯示屏幕不應就能提供天線 布置(或其天線元件)的位置施加約束，并且顯示屏幕不應約束天線部件的接收/發(fā)射能 力，以及同時天線部件不應約束或影響光學顯現(xiàn)能力。尤其是，本發(fā)明的一個目的是提供例如用于無線通信終端的顯示和天線布置，其中，該布置作為一個整體能變得緊湊，兩個功能均極佳。還有的一個目的是提供易于制造且 成本低的布置。一個特定的目的是提供一種顯示和天線布置，通過該布置，天線部件能夠有 效地覆蓋多徑通信信道的所有不同方向。甚至更具體地說，一個目的是提供一種顯示和天 線布置，通過該布置，能提供特別高的空間和測定極化的(polarimetric)無線電分辨率， 尤其是通過該布置，與常規(guī)對應顯示屏幕相比，分辨率能得以增強。另外，一個可選的目的是提供一種布置，通過該布置，無線通信裝置能配有獨立地 耦合到多徑發(fā)射/接收無線電信道不同自由度的多個天線或天線陣列。也應可能在最強 通信路徑上接收/發(fā)射。尤其是，還有一個目的是提供一種顯示天線布置，通過該布置，可 能提供一種例如用于高級無線通信系統(tǒng)的無線通信裝置，該裝置除極佳的接收/發(fā)射能力 外，也提供極佳的光學顯現(xiàn)性能，而與熟知的無線通信裝置或通常的無線通信裝置相比，無 需任何另外的空間。尤其是，一個目的是提供一種膝上型計算機或帶有顯示和天線布置的 類似裝置，通過它能實現(xiàn)一個或多個上述目的。還有的一個目的是提供一種用于通過多徑通信信道接收/發(fā)射無線電波、毫米、微 波、亞微波或任何波長的波，同時允許光學信息的極佳顯現(xiàn)的方法，其中，兩個功能均極佳，并 且不相互限制性能，并且通常通過該方法能實現(xiàn)參照布置所述的一個或多個上述目的。因此，提供了如最初提及的顯示和天線布置，其中，電氣傳導層或至少其部分或給 定區(qū)域被穿孔或者包括穿過傳導層或給定區(qū)域的多個密集布置的孔洞。所述孔洞或穿孔至 少部分填充有或包含介電材料。被穿孔(或包括多個孔洞)的介電傳導層或區(qū)域在主顯示 屏幕的前方提供。孔洞或穿孔適于將來自主顯示屏幕的光或光學信息引導通過所述電氣傳 導層/所述給定區(qū)域，所述電氣傳導層/所述給定區(qū)域的布置使得其外表面背離主顯示屏 幕，由此所述外表面適于充當輔助或功能性顯示屏幕。一個優(yōu)點是顯示屏幕的基本上整個區(qū)域或至少其任何所期望部分能提供有雙重 功能(即，天線功能和光學顯現(xiàn)(optical representation)功能)，功能之一不會受到另 一功能的損害或不利影響。還有一個優(yōu)點是，能夠提供例如用于無線通信裝置等更大的天 線部件，其中，天線部件具有極佳的功能，這是因為天線元件能在適當或需要之處靈活地布 置，并且因為它不受屏幕屏蔽或者不依賴于屏幕的方向。還有的一個優(yōu)點是能夠提供多個 天線元件或天線陣列，其中，天線元件能以任何所期望方式定位，并且因此提供了高自由度 以便實現(xiàn)例如用于高速無線通信系統(tǒng)的最有效天線陣列。還有的一個優(yōu)點是提供了一種天 線布置，該布置能夠在各個通信鏈路上以及為整個通信無線電網(wǎng)絡實現(xiàn)高數(shù)據(jù)發(fā)射容量， 以及無線通信終端能配有獨立地耦合到無線電信道的不同自由度的多個天線。還有的一個 優(yōu)點是通過本發(fā)明概念，無線通信終端的天線布置可能以任何所期望的有效方式布置天線 元件，并且在所需之處提供所期望數(shù)量的天線陣列，使得例如無線電信道的所有可能或所 期望方向能被覆蓋。一個特別的優(yōu)點是可能利用例如膝上型計算機或類似裝置的基本上整 個顯示面，例如不但用于無線電通信，而且用于光學信息的呈現(xiàn)。還有的一個優(yōu)點是能夠為 用于無線通信終端的天線布置提供帶有高增益且?guī)в杏糜诓ㄊ纬珊涂臻g復用的全向?qū)?性的靈活天線陣列。


下面將以非限制性方式并參考附圖進一步描述本發(fā)明，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的顯示和天線布置的第一實施例的示意框圖，圖2是沿圖1所示布置的線條1A-1A的橫截面視圖(以另一比例)，圖3是如圖1中的天線元件的放大頂部視圖，圖4A是類似于圖3中天線元件的天線元件的放大橫截面視圖，圖4B是備選天線元件的放大橫截面視圖，圖5是顯示和天線布置的另一實施例的示意性很強的框圖，圖6是如圖5中的顯示和天線布置的天線元件的放大橫截面視圖，圖7是帶有根據(jù)本發(fā)明的顯示和天線布置的膝上型計算機的示意性很強的示圖， 以及圖8是描述利用根據(jù)本發(fā)明的顯示和天線布置的圖像顯現(xiàn)的一種實現(xiàn)的示意流 程圖。
具體實施例方式圖1示出帶有接收和發(fā)射元件的組合式顯示和天線布置100的實現(xiàn)，接收和發(fā)射
元件充當包括多個天線元件IA11.....IA33的天線布置10。雖然在圖1中示出了 9個天線元
件，但這無關緊要，它能夠是任何數(shù)量的天線元件(一個、二個、三個等)。天線元件此處包 括電氣傳導層中的方形貼片天線(antenna patch)(它們能夠是任何適當?shù)男螤?，電氣傳 導層適合在例如膝上型計算機50或類似裝置的顯示部件30 (顯示屏幕)的前方，即之上提
供?？蛇x的是，只貼片天線導電。備選，包括貼片天線的整個層可傳導。天線元件IA11.....
IA33此處包括陣列天線元件。天線元件被穿孔，帶有高密度布置的孔洞4m、4112、...，尤其 是它們挨得如此緊密，以致人眼不可分辨它們。每個天線元件的孔洞4m、4112、...部分或 完全填充有適當折射率的介電材料。介電材料具有基本上在1.3與2(或1到無限大)之 間或適于經(jīng)選擇以提供最佳光導屬性的折射率。一般情況下，它應在1. 5左右，對應于塑料 或玻璃。此處，每個孔洞4m、...是適于引導光或光學信息通過天線布置的圓柱形。它們 可備選為任何其它合適的形狀。優(yōu)選是層的整個區(qū)域被穿孔，以便圖像將為均等質(zhì)量，而不
論下面是否有天線元件。天線元件IA11.....IA33經(jīng)發(fā)射線路2kx.....2A9連接到饋電和/
或控制部件21以實現(xiàn)天線饋電/控制。接地層(未示出)通?；蚬逃械匕ㄔ陲@示部件30中。它可用作也用于天線元件 的接地平面。備選，如下面將進一步描述的一樣，天線接地層可能提供為單獨層(在顯示屏
幕的背面上)，并且天線元件連接到該層。發(fā)射線路.....2A9連接到饋電和/或控制部
件，該部件尤其包括開關和/或組合部件21或包括在開關和/或組合部件21中，例如，包 括由控制部件22控制的開關和組合電路，此處包括數(shù)字開關和組合控制部件。天線元件尤 其是經(jīng)端口，通過開關和/或組合部件21連接到所謂的RF無線電鏈(在此實現(xiàn)中)。RF/ 無線電鏈此處表示例如下(上)變頻到中頻、濾波、信號檢測、接收與發(fā)射信號之間的分離、 模數(shù)轉(zhuǎn)換(用于接收)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(用于發(fā)射)等所需的電子器件。在圖1所示實施例中，天線元件包括如上所述能夠為任何形狀的貼片。它們也能 以任何適當?shù)姆绞皆谝粋€或多個陣列等中布置。通過穿孔或孔洞的提供，由于它不影響顯 示功能，因此，可能以最適當?shù)姆绞讲贾锰炀€布置。天線元件不一定要是貼片天線元件。它們也可包括例如偶極天線或共面天線。優(yōu)選是在充當或者包括天線布置的整個(導電)層中提供穿孔。顯示部件通?？砂◣в欣?如像素元件等大量發(fā)光元件或諸如晶體管等大量控制部件的任何類型的顯示器。在一個特 定實現(xiàn)中，在孔洞或穿孔與像素元件之間有一對一關系。也能夠有比像素元件更多的孔洞 或穿孔，或反之亦然，有比孔洞或穿孔更多的像素元件。無論天線元件和顯示部件的類型如 何，功能與上述功能類似。如果天線部件包括共面天線元件或偶極天線，則無需接地平面。 對于貼片天線，需要接地平面，并且因此例如通常固有地在顯示部件中提供的接地平面能 起到充當也用于貼片天線的接地平面的作用。也可能使用單獨的接地平面?？商峁┮┛?的多個層，也包含接地平面。包括天線布置的電氣傳導層可直接設置在顯示部件上。備選，它可在透光但不傳 導(除非也提供有通孔或穿孔)的支撐層上提供。圖2是圖1中所示布置的示意性很強的放大橫截面視圖，并且其中，天線層未與光 學屏幕的像素元件集成。為清晰起見，應明白，比例不正確，也不是相對于圖1。因此，此處 天線層布置在光學屏幕上而無集成?？锥粗械慕殡姴牧铣尚螢橥雇哥R以便盡可能多地收集 來自主屏幕的光。天線元件lAn、1A12、IA13此處示為具有相當大的厚度；應明白，這只是為了 便于說明，但實際上由于波導在孔洞或穿孔中或借助孔洞或穿孔提供，因此，天線層或天線 元件的厚度如何無關緊要。光波導可實際上通過多個天線層。天線元件IA11UA12UA13在主 顯示器30上提供，該顯示器此處在接地層60上提供。主顯示器包括大量的像素元件5m、 5112、...，并且在主顯示部件30之上，提供了包括天線元件IA1UA2UA3的天線層。優(yōu)選的 是，穿孔通過屏蔽部件8m、...來光學隔離(屏蔽)，因此，來自主屏幕的光不在穿孔之間混 合，即，屏蔽部件的目的是確保來自像素元件的光只由一個光波導收集/只被引導通過一 個光波導。在向用戶提供光學圖像的外表面，介電材料也可以凸形/凹形結束，以在所有方 向或所有所期望方向上傳播光。多個密集布置的孔洞或穿孔4m、...因此遍及相應的天線元件(優(yōu)選是包括天線 元件的整個層)提供，通過孔洞或穿孔，引入了包括如上所述介電材料的光纖6m、...以便 它們將充當光波導。在每個光纖或光波導的外端，提供了適于在從相應孔洞，即從輔助屏幕 輸出時傳播光學信息或光的透鏡裝置7m、...。在每個光纖或光波導的另一內(nèi)端，提供凸透 鏡裝置7' m以收集或校準波導上輸入的來自相應像素元件5m、...的光，即，用于收集盡 可能多的光，或者用于在主屏幕的前面方向上聚集光。也應明白，在備選實施例中，透鏡裝 置只在輸入端或只在輸出端提供。透鏡裝置可包括單獨且不同的透鏡裝置。在一個最有利 的實現(xiàn)中，光纖已通過適當?shù)姆绞教幚硪员惚旧沓洚斖雇哥R/凹透鏡，例如，通過熱處理或 通過壓縮或成形以獲得所期望的曲率/直徑。在輸出端，透鏡被成形或賦予屬性以便允許 最佳傳播。優(yōu)選是根據(jù)應如何為所涉及應用傳播光來賦予透鏡屬性。雖然在圖2中示為凸 形，但應明白，為進行傳播，它們可有利地為凹形(視光的屬性而定)。在圖中，為清晰起見，只示出連接到第一天線元件IA11的發(fā)射部件2A10它們連接 到開關和/或控制部件20，此處開關和/或控制部件假設包括圖1所示的部件21、22、23的 一個或多個功能，然而，為清晰起見，且由于它們未構成基本發(fā)明概念的一部分，因此未示 出所有功能。圖3只是以很強的示意圖方式示出如圖1中的天線元件1Αη。它連接到發(fā)射線路 2A10它只用于示出存在大量的穿孔，并且它們非常密集地布置(至少遍及整個天線元件)。
圖4A是天線元件IA' n的橫截面視圖。在橫截面中，只示出一些穿孔 4A' m、...。從像素元件5A' m、...將光引導通過相應對應的光波導6A' m。此處假 設在像素元件與穿孔/光波導之間是一對一關系。也假設光纖已例如通過加熱成形，因此， 也在兩端，即分別在內(nèi)端和外端包括透鏡功能或充當透鏡。因此，借助光波導6A' m，將來 自主屏幕40A'(來自對應像素元件5A' m)的光引導通過穿孔天線元件IA' n。在內(nèi)端 靠近像素元件的凸透鏡或準直透鏡功能的目的是從主屏幕(光或像素元件)收集盡可能多 的光。像素通過屏蔽部件(未在圖4中示出；參照圖2)相互屏蔽，因此，在輔助屏幕保持了 高圖像分辨率。光由透鏡校準，透鏡在主屏幕的前面方向上聚集光。優(yōu)選是從主屏幕/像 素元件到光波導輸入端(透鏡)的距離盡可能的短。此處假設主顯示屏幕在接地平面60'上提供，而貼片天線元件IA' ^經(jīng)開關和/ 或控制部件20'連接到該接地平面。在相應外波導端的透鏡裝置適于在所有方向上或以所 期望方式盡可能多地傳播光學信息?？蛇x地提供控制功能，即，能賦予透鏡所期望屬性。透 鏡或透鏡功能(如果有)根據(jù)光的屬性和所期望的傳播屬性選擇。圖4B以很強的示意圖方式示出橫截面中天線元件IA311的一部分。如在圖4A中 一樣，光從像素元件5A3m、5A3112、5A3113被引導通過在穿孔中布置的光波導6A3m、...。像素 元件5A3m、...布置在顯示層或主屏幕40A3中。包含天線元件的天線層與像素元件或包含 像素元件的主屏幕集成在一起。光波導此處在其外端以用于傳播光的凹透鏡終止。(透鏡 可備選是凸形的，或者終端可以是扁平的。)圖5是包括多個圓形貼片天線1A〃 ......1A〃 12的天線布置的示意性很強的頂
部視圖。圖5的唯一目的是明確示出天線元件能夠為任何形狀。此處，只有天線元件被穿 孔。然而，優(yōu)選是如上所述整個層應被穿孔。圖6是如圖5中的天線元件1A" 21的放大示意橫截面視圖。如參照前面實施例 所述，顯示部件40A"設置在接地層602上，該接地層用作也用于天線，S卩，也用于天線元件 1A" 21的接地平面。天線元件包括多個穿孔4A" 211、...(為清晰起見，在此圖中只示出有限 數(shù)量的穿孔)，以便引導來自像素元件5" m、...的光。在此特定實現(xiàn)中，在像素元件與光 波導或穿孔之間不存在一對一關系，相反，像素元件多于光波導，但另一方面，可選的是，孔 洞的橫截面可稍微更大，并且透鏡更大或由光纖的更大的范圍構成。備選，它們更凸/凹， 半徑或曲率增大/降低等。每個天線元件可選地連接到開關和/或控制部件20"。如從圖中能看到的一樣，在光波導或穿孔4A" 211的相應外端未提供透鏡裝置。應 明白的是，圖6所示的特定布置與貼片天線為圓形無關，而是能獨立于天線元件的形狀、類 型或數(shù)量實現(xiàn)。也應明白的是，透鏡裝置也能在外端或只在外端等提供，同樣，這與天線元 件的形狀、類型或數(shù)量無關，也與像素元件的數(shù)量與穿孔的數(shù)量之間的關系無關。在仍有的 另一實現(xiàn)中，穿孔的數(shù)量能超過像素元件(未示出)的數(shù)量?？蛇x的是，凹透鏡或凸透鏡用 于以適當?shù)姆绞絺鞑ス猓粎⒁妶D2。優(yōu)選是屏蔽部件例如在像素元件5" m與5〃 112等之 間或者備選在像素元件5" 112與5" 113等之間提供，以控制哪個波導應引導來自哪個像素 元件或元件(此圖中未示出)的光。然而，應明白的是，最優(yōu)選的是將來自主屏幕的所有光 引導通過光波導/光纖，以便即使無傳導材料或天線元件，整個屏幕也將借助相同機制引 導光等。圖7示出一個實施例，其中組合式天線和顯示布置IOO1與膝上型計算機的顯示屏
10幕30'關聯(lián)提供。包括天線元件IA' i、lA' 2、1A' 4，此處包括不同形狀的貼片天線IA' ρ IA' 2、1A' 4的電氣傳導層旨在示出本發(fā)明概念包括位于顯示屏幕30'前方的任何類型的 天線元件。應明白的是，天線元件包括偶極天線或共面天線的實現(xiàn)也是可能的。也可能只 提供充當天線(元件)的電氣傳導層。整個傳導層或包含傳導天線元件的(導電或不導電 的)層可被穿孔，這不同于只有天線元件本身被穿孔的實施例。因此，如例如也在同一天由本申請的同一申請人提交并且其內(nèi)容通過引用結合于 本文的共同待定專利申請“顯示布置”(DISPLAYARRANGEMENT)所述，在顯示屏幕30'的表 面上能布置不同的天線結構?？蛇x的是，天線元件的大小和/或形狀取決于在其上接收/發(fā)射無線電波、毫米波 和微波的通信信道的頻率和/或極化屬性。有利實現(xiàn)中的天線元件包括如上所述的貼片。 應明白的是，通過使用穿孔，至少不是出于該原因，導電材料的厚度不限于任何特定值，但 通常出于其它原因，它比較薄。可選的是，它能在支撐層上提供。如果使用支撐層，則它附 接在例如膝上型計算機的顯示器等顯示部件之上。此支撐層要透光，或者它要以與包括或 形成天線元件的電氣傳導層類似的方式穿孔。每個天線元件或每組天線元件優(yōu)選連接到開 關和/或組合裝置，該裝置可選地在例如膝上型計算機的電路板中在顯示器部分中或在計 算機部分中集成。在一些實施例中，天線元件支持雙極化。隨后，兩條發(fā)射線路或傳導線路 連接到每個天線元件。在一個實施例中，開關和/或組合部件包括或連接到波束形成部件或MIMO (多輸 入多輸出)空間復用部件。這例如意味著例如用于將來無線通信系統(tǒng)的多個天線或天線陣 列能用于分集、波束形成增益或空間復用。因此，一個極大的優(yōu)點是，通過本發(fā)明，可能在例 如多媒體裝置等終端通信裝置的殼體內(nèi)以任何所期望方式來選擇天線元件或陣列的放置 和布置天線元件或陣列，并提供所有可能或所期望RF接收/發(fā)射方向的覆蓋。還有的一個 優(yōu)點是可能提高發(fā)射容量。由于基本上顯示器的整個表面可用于天線布置，因此，可能提供 帶有高增益和全向?qū)傩缘母行炀€陣列，從而能夠在終端設備中實現(xiàn)波束形成和空間復 用，并且天線能適于相關應用和環(huán)境。通常，本發(fā)明的概念適于不同類型的顯示器或屏幕。顯示器的兩個主要類別是IXD和LED顯示器。在IXD顯示器(液晶顯示器)中， 像素只是彩色光調(diào)節(jié)器，并且光源是中心源，而在LED (發(fā)光二極管)顯示器中，每個像素是 單獨的發(fā)光器。LCD屏幕可包括含液晶(LC)元件的扭轉(zhuǎn)向列型(TN)顯示器，液晶元件以不同程度 扭轉(zhuǎn)和扭開(untwist)以允許光通過。在電壓未施加到此類TN液晶單元時，光被極化以通 過該單元。與施加的電壓成正比，LC單元扭轉(zhuǎn)高達90度，以更改極化以及阻塞光的路徑。 通過更改電壓電平，能更改顏色和發(fā)射。另一類型的IXD屏幕是TFT-IXD屏幕(薄膜晶體管)。諸如現(xiàn)代IXD計算機監(jiān)視 器和電視等高分辨率彩色顯示器使用有源矩陣結構。矩陣TFT添加到極化濾波器和濾色 器。每個像素具有其自己的專用晶體管，允許每個列線訪問一個像素。在激活行線時，所有 列線連接到一行像素，并且正確的電壓施加到所有列線。隨后，停用該行線，并且激活下一 行線。TFT是通過淀積用于金屬接觸、半導體有源層和介電層的薄膜制成的一種特殊的場效應晶體管。TFT的溝道區(qū)是淀積在襯底上的薄膜，由于TFT的主要應用是在液晶顯示器 中，因此，襯底經(jīng)常是玻璃。大多數(shù)TFT本身不透明，但其電極和互連能夠是透明的。今天， 大多數(shù)IXD屏幕是基于TFT。有機發(fā)光二極管OLED是一種特殊類型的LED，其中發(fā)射層包括某些有機化合物的 薄膜。發(fā)射性電致發(fā)光層能包括聚合物質(zhì)，該聚合物質(zhì)允許通過使用簡單的“印刷”方法在 扁平載體(flat carrier)上的例如行和列中淀積合適的有機化合物以形成能發(fā)射不同顏 色光的像素矩陣。此類系統(tǒng)能在電視屏幕、計算機顯示器、便攜式系統(tǒng)屏幕中及廣告和信息 和指示應用等中使用。圖8是以示意圖方式描述本發(fā)明過程的流程圖。光學信息例如提供為在例如包括 計算機圖形卡和驅(qū)動程序的圖形生成器等圖像生成部件中生成的圖形信息。圖形或光學信 息通過信號發(fā)送到主顯示器(視頻信號到光轉(zhuǎn)換器)的圖像生成像素元件100。圖像在主 顯示屏幕上通過圖像生成像素元件生成101。隨后，信號經(jīng)耦合離開主顯示器的相應像素元 件，進入包括凸透鏡裝置的光纖或波導中，凸透鏡裝置用于在多個光波導的相應第一端收 集/校準光信息102。應注意的是，透鏡裝置不必是凸形。備選，它們可以是例如扁平的。 可選地，它們(扁平、凹形或凸形)直接附接到相應像素元件。光波導穿過布置在主顯示屏 幕上的天線元件，或整個(整個或部分傳導)層。光學信息被引導通過穿過天線元件的多 個光波導或包含它們的整個層103。在相應光纖或波導的另一端，信號經(jīng)透鏡裝置耦合離開 光波導并通過所述透鏡傳播104。最后，光學信息在也充當功能性顯示器的天線元件的另一 外側顯現(xiàn)，并且與其無關地接收/發(fā)射例如無線電波。應明白，在不脫離隨附權利要求的范圍的情況下，本發(fā)明能以多種方式變化。它也 能用于其它終端裝置，并且一般在光學信息顯示面上實現(xiàn)，例如windows等。此外，在其它 方面，本發(fā)明概念并不限于具體說明的實施例。
1權利要求
一種顯示和天線布置(100；1001)，包括主顯示屏幕(30；30′)和天線布置，所述天線布置包括通過至少在給定區(qū)域中的電氣傳導層形成并且適于接收/發(fā)射無線電波、毫米波或微波或亞微波的多個接收和/或發(fā)射元件(1A11、...、1A33；1A′11；1A″21；1A′1、1A′2、1A′4、1A311)，其特征在于所述電氣傳導層或所述至少給定區(qū)域被穿孔，并且包括穿過所述層或所述區(qū)域密集布置的多個孔洞(4111、4112、...；4A′111、...；4A″211，...)，所述孔洞(4111、4112、...；4A′111、...；4A″211、...)至少部分地填充了介電材料或包含介電材料，以及在于所述穿孔傳導層或區(qū)域適于在所述主顯示屏幕(30；30′)的前方提供，所述孔洞或穿孔(4111、4112、...；4A′111、...；4A″211、...)適于將來自所述主顯示屏幕(30；30′)的光/光學信息引導通過所述電氣傳導層或區(qū)域，所述電氣傳導層或區(qū)域的外表面背離所述主顯示屏幕(30；30′)以及在于所述外表面適于充當輔助功能性顯示屏幕。
2.如權利要求1所述的顯示和天線布置，其特征在于所述介電材料具有基本上在1. 3-2之間的折射率，或者適于提供最佳光導屬性。
3.如權利要求1或2所述的顯示和天線布置，其特征在于所述孔洞或穿孔(4m、4112、. . . -Ak' m、. . . ；4A〃 211、...)是圓柱形的或者具有圓形 橫截面。
4.如權利要求1、2或3所述的顯示和天線布置，其特征在于所述孔洞或穿孔(4m、4112、... -Ak' m、. . . -Ak" 211、...)在與所述顯示屏幕(30 ； 30')或所述電氣傳導層或區(qū)域的平面平行的平面中具有是圓形、橢圓形、方形、卵形或矩 形的橫截面。
5.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置，其特征在于每個孔洞或穿孔(4m、4112、... -Ak' m、... -Ak" 211、...)適于在面向所述主顯示屏 幕的所述孔洞的內(nèi)端部分具有比在所述孔洞中央部分的橫截面更大的橫截面。
6.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置，其特征在于每個孔洞或穿孔(4m、4112、. . . ； 4A' m、. . . ；4A〃 211、...)適于在遠離所述主顯示屏 幕的所述孔洞/穿孔的外端部分具有比在所述孔洞中央部分的橫截面更大的橫截面。
7.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置，其特征在于至少多個所述孔洞或穿孔(4m、4112、. . . -Ak' m> · · · ；4Α〃 211、...)在其面向所述主 顯示屏幕(30 ；30')的內(nèi)端部分具有已擴展的或正連續(xù)地或以不連續(xù)步驟擴展的內(nèi)部橫 截面，以及在于布置在所述已擴展的或正擴展的內(nèi)部部分的介電材料適于充當凸透鏡，例 如，具有凸透鏡(7m)的形狀，以實現(xiàn)對來自所述主顯示屏幕的光的增強收集。
8.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置，其特征在于至少多個所述孔洞或穿孔(4m、4112、... ；4A' m、... ；4A〃 211、...)在其向外且遠 離所述主顯示屏幕的外端是已擴展的或具有正在增大的橫截面，以及在于布置在此類已擴 展或正在擴展的外端部分的所述介電材料和/或所述外端部分適于充當凸透鏡/凹透鏡 (7ιη)以便最大地或以所期望方式傳播被引導通過所述孔洞的所述光，以及在于所述外端 部分/透鏡具有的形狀和屬性使得能以所期望方式傳播光。
9.如權利要求1-5任一項所述的顯示和天線布置， 其特征在于至少在面向所述主顯示屏幕的所述孔洞或穿孔的相應內(nèi)端部分為所述孔洞或穿孔 (4m、4112、…；4A' m、... -Ak" 211、...)提供有準直透鏡(7' m)以便收集光。
10.如權利要求1-5或9任一項所述的顯示和天線布置， 其特征在于至少在其外端部分為所述孔洞或穿孔(4m、4112、. . . ；4A' m、. . . ；4A" 211、...)或光 波導提供具有給定屬性或形狀的透鏡裝置(7m)以控制所述光、即所述光學信息的所述傳播。
11.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于形成或包括天線布置的所述電氣傳導層適于設置在所述主顯示屏幕(30 ；30')上，尤 其覆蓋整個顯示屏幕表面主要部分或基本上整個顯示屏幕表面，以及在于所述孔洞或穿孔 基本上遍及所述電氣傳導層提供，或者覆蓋所述主屏幕的整個區(qū)域。
12.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述孔洞或穿孔(4m、4112、…；4A' m、... ；4A〃 211、…)以某個密度布置，所述密度 允許的分辨率至少等于在所述主顯示屏幕(30 ；30')獲得的分辨率。
13.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述填充的孔洞或穿孔適于充當光波導(6m、... ；6A' m、... ；6A3m、...)，引導來自 光元件或光源的光，例如所述主顯示部件(30 ;30')中的像素元件(5m、... ；5A' m、...；C'/.CASυ 111、· · · J η in、· · · / ο
14.如權利要求1-13任一項所述的顯示和天線布置， 其特征在于在所有相應相鄰像素元件之間提供屏蔽部件(8m、...),以便來自每個相應像素元件 的光將分別由光波導上的一個相應穿孔收集以及被引導通過光波導上的一個相應穿孔收集。
15.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于它適于形成無線通信裝置的顯示屏幕和天線布置。
16.如權利要求15所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述無線通信裝置包括膝上型計算機、掌上型計算機、移動電話或任何(其它)多媒體通f曰裝直ο
17.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述給定區(qū)域包括天線元件(IA11.....IA335IA' 11;1A〃 21;1A' ”1A' 2、1A' 4)，例如任何形狀的貼片天線，如方形、圓形、矩形。
18.如前面任一權利要求所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述接收和 / 或發(fā)射元件(IA11.....IA335IA' 11;1A〃 21;1A' ^lA' 2、1A' 4)是布置為形成陣列或多個子陣列的天線元件。
19.如權利要求17或18所述的顯示和天線布置， 其特征在于提供了適于單獨或成組為所述天線元件饋電和/或控制所述天線元件的饋電和/或控 制部件(21，22)。
20.如權利要求19所述的顯示和天線布置， 其特征在于所述饋電和/或控制部件(21，22，23)包括開關和/或組合部件，例如分布網(wǎng)絡，以實 現(xiàn)與所述饋電和/或控制部件相關聯(lián)、由其包括或與其分開的無線電波/毫米波或微波信 號處理。
21.一種用于處理無線電波/毫米波或微波或亞微波信號的接收/發(fā)射和光學信息的 呈現(xiàn)的方法，其特征在于 它包括以下步驟-接收/發(fā)射主顯示屏幕上設置的電氣傳導層中提供的接收/發(fā)射元件中的所述信號 /來自所述接收/發(fā)射元件的所述信號，-通過以下操作，在與所述主顯示屏幕上設置的所述傳導層的所述表面相對的表面上， 獨立于所述信號呈現(xiàn)所述電氣傳導層前方所述主顯示屏幕上生成的光學圖像-通過多個孔洞或穿孔傳導光，所述多個孔洞或穿孔傳導光密集地通過至少所述電氣 傳導層的主要部分定位，所述孔洞或穿孔至少部分填充有介電材料，使得所述光學圖像將 通過所述電氣傳導層傳遞，_在所述電氣傳導層的前部外表面提供的功能性第二顯示屏幕上呈現(xiàn)所述傳遞的光學 圖像，由此不存在光學圖像或收到/發(fā)射的無線電波/毫米波或微波或亞微波信號的干擾 或屏蔽。
22.如權利要求21所述的方法， 其特征在于它包括以下步驟_校準在面向所述主顯示屏幕的所述孔洞或穿孔的內(nèi)端部分的所述光， -借助凸透鏡、凹透鏡或類似部件，傳播在所述輸出端、在所述功能性第二顯示屏幕上 所述孔洞的另一端的部分的所述光。
23.如權利要求21或22所述的方法， 其特征在于所述主顯示屏幕包括無線通信裝置的顯示屏幕，例如，膝上型計算機、掌上型計算機、 移動電話或類似裝置的顯示屏幕，同時基本上所述整個顯示屏幕也用于布置天線布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示和天線布置，該布置包括主顯示屏幕(30)和天線布置，天線布置包括通過至少在給定區(qū)域中的電氣傳導層形成并適于接收/發(fā)射無線電波、毫米波或微波的多個接收和/或發(fā)射元件(1A11、1A12、1A13)。電氣傳導層被穿孔，并且包括穿過層密集布置的多個孔洞(4111、...)。所述孔洞(4111、...)包含介電材料。穿孔傳導層在主顯示屏幕的前方提供，所述孔洞適于將來自主顯示屏幕的光/光學信息引導通過電氣傳導層，電氣傳導層的外表面背離主顯示屏幕。所述外表面適于充當輔助功能性顯示屏幕。
文檔編號H01Q9/16GK101889226SQ200780101845
公開日2010年11月17日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權日2007年12月6日
發(fā)明者F·哈里森, J·梅德博 申請人:愛立信電話股份有限公司