集成NFC天线结构的屏幕组件及终端设备
文献发布时间:2023-06-19 11:35:49
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种集成NFC天线结构的屏幕组件及终端设备。
背景技术
5G通讯的发展,带来了万物互联的无线时代,其中无感支付越来越普及。其中,具有NFC(Near Field Communication,近场通信)功能的设备,可以模拟各种银行卡,门禁卡等,可以用于商场、交通等场景中的非接触移动支付,也可以将其作为NFC识读TAG的数据处理器,实现采集数据、读取信息等功能。目前市场上NFC功能的短距离通信已成为消费终端设备的标准配件。
NFC天线一般由绕线/印刷/蚀刻工艺制作的电路线圈与抗干扰能力的铁氧体材料组成。其中,在现有常规NFC天线中设置铁氧体是为了提升NFC性能,屏蔽终端设备的主板对NFC线圈的影响,削弱EMI(电磁干扰)的影响。但由于增加了铁氧体,会增加NFC天线的厚度,且无法集成在其他器件中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种集成NFC天线结构的屏幕组件及终端设备,可使NFC天线结构在无铁氧体时,也能实现NFC功能。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种集成NFC天线结构的屏幕组件,包括层叠设置的盖板玻璃、触控面板、偏光板、显示面板和背板,还包括NFC天线结构;所述NFC天线结构包括基材和天线线圈,所述天线线圈设置于所述基材上;所述NFC天线结构设置于所述盖板玻璃与触控面板之间、所述触控面板与偏光板之间、所述偏光板与显示面板之间或所述显示面板与背板之间。
本发明还提出一种终端设备,包括壳体以及如上所述的屏幕组件,所述屏幕组件设置于所述壳体内。
本发明的有益效果在于:由于屏幕组件的叠层中没有吸收磁场或隔绝磁场的物体,因此本发明的NFC天线结构可在无铁氧体时,也能实现NFC的读取和支付功能,既可节省成本,还可降低NFC天线厚度,同时,与屏幕组件集成后可减少机身厚度,优化空间布局,给NFC天线设计提供了良好的环境,可设计更多的方案提高NFC性能,还可减少整机组件数量和组装步骤。
附图说明
图1为本发明实施例一的NFC天线结构的俯视示意图;
图2为本发明实施例一的NFC天线结构的侧面示意图;
图3为本发明实施例一的屏幕组件的结构示意图一;
图4为本发明实施例一的屏幕组件的结构示意图二;
图5为本发明实施例一的屏幕组件的结构示意图三;
图6为本发明实施例一的屏幕组件的结构示意图四;
图7为本发明实施例一的NFC天线结构的磁场方向和电流方向的示意图;
图8为图4中的NFC天线结构的磁场方向示意图。
标号说明:
1、NFC天线结构;2、盖板玻璃;3、触控面板;4、偏光板;5、显示面板;6、背板;
11、基材;12、天线线圈;
31、导光层;32、触控屏;33、电子墨水屏。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图3-6,一种集成NFC天线结构的屏幕组件,包括层叠设置的盖板玻璃、触控面板、偏光板、显示面板和背板,还包括NFC天线结构;所述NFC天线结构包括基材和天线线圈,所述天线线圈设置于所述基材上;所述NFC天线结构设置于所述盖板玻璃与触控面板之间、所述触控面板与偏光板之间、所述偏光板与显示面板之间或所述显示面板与背板之间。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:可降低NFC天线厚度,还可减少机身厚度,优化空间布局。
进一步地,所述NFC天线结构的总厚度小于或等于55μm。
进一步地,所述基材的厚度为50μm,所述天线线圈的厚度为5μm。
由上述描述可知,通过细薄化天线走线,使屏幕透光率符合要求,从而使得NFC天线结构的设置位置可不局限于非显示区域。
进一步地,还包括金属层,所述金属层设置于所述背板远离显示面板的一面上。
由上述描述可知,通过在背板下设置金属层,可有效避免NFC天线对其他器件的电磁干扰。
进一步地,所述天线线圈靠近所述盖板玻璃设置。
进一步地,所述触控面板包括层叠设置的导光层、触控屏和电子墨水屏。
本发明还提出一种终端设备,包括壳体以及如上所述的屏幕组件,所述屏幕组件设置于所述壳体内。
实施例一
请参照图1-8,本发明的实施例一为:一种集成NFC天线结构的屏幕组件,可应用于需要实现NFC功能的终端设备,如POS机、Tag卡等。所述屏幕组件包括层叠设置的盖板玻璃、触控面板、偏光板、显示面板和背板,还包括NFC天线结构。
如图1-2所示,所述NFC天线结构1包括基材11和天线线圈12,所述天线线圈12设置于所述基材1上。其中,天线线圈的形状、长度、厚度等可根据实际需求和性能而定,例如可根据线圈的自感量和电阻以及采用的芯片来设计。本实施例中,所述NFC天线结构的总厚度为55μm,其中,所述基材的厚度为50μm,所述天线线圈的厚度为5μm。进一步地,所述基材的材质可为PET或玻璃,所述天线线圈的材质为金属。
所述NFC天线结构可设置于所述屏幕组件叠层中的任意相邻的两层之间。例如,如图3所示,所述NFC天线结构1设置于所述盖板玻璃2与触控面板3之间;如图4所示,所述NFC天线结构设1置于所述触控面板3与偏光板4之间;如图5所示,所述NFC天线结构1设置于所述偏光板4与显示面板5之间;如图6所示,所述NFC天线结构1设置于所述显示面板5与背板6之间。其中,只有触控面板(液晶显示屏)对NFC天线性能有一定影响。
本实施例通过将天线线圈细薄化,可达到金属走线透明化的效果,当与屏幕组件集成时,透光率也可符合要求,不影响屏幕显示,因此,NFC天线结构的设置位置可不局限于非显示区域,即NFC天线结构可设置在屏幕的任意区域。
NFC线圈通电后产生磁场,可以控制电流方向来让磁场向屏幕外辐射磁场,再通过耦合实现功能。图7为本实施例的NFC天线结构的磁场方向和电流方向的示意图,其中,C为磁场方向,向外辐射;D为电流流进方向,E为电流流出方向。
进一步地,所述天线线圈靠近所述盖板玻璃设置。所述触控面板3包括层叠设置的导光层31、触控屏32和电子墨水屏33。当NFC天线结构设置于所述触控面板与偏光板之间时,其磁场方向如图8所示。也就是说,通过将天线线圈朝向盖板玻璃,天线通过屏幕的盖板玻璃向外辐射磁场,实现电磁耦合。由于屏幕组件的叠层中没有吸收磁场或隔绝磁场的物体,从而能实现卡模拟和读卡器以及P2P等NFC功能。
进一步地,还包括金属层(图中未示出),所述金属层设置于所述背板远离显示面板的一面上。优选地,所述金属层为金属框架。通过在背板下设置一层金属框架,可有效避免NFC天线对其他器件的电磁干扰。
本实施例中的NFC天线结构远离主板等金属件,从而可在无铁氧体时,也能实现NFC的读取和支付功能,既可节省成本(如原材料成本、生产制造成本等),还可降低NFC天线厚度,同时还可与其他非金属器件结合,减少组装程序,减少整机组件数量和组装步骤。
本实施例中的NFC天线结构与屏幕组件集成后可减少机身厚度,优化空间布局,同时支持刷卡与读卡功能。此外,与屏幕组件集成,给NFC天线设计提供了良好的环境,可设计更多的方案提高NFC性能。
综上所述,本发明提供的一种集成NFC天线结构的屏幕组件及终端设备,由于屏幕组件的叠层中没有吸收磁场或隔绝磁场的物体,因此本发明的NFC天线结构可在无铁氧体时,也能实现NFC的读取和支付功能,既可节省成本,还可降低NFC天线厚度,同时,与屏幕组件集成后可减少机身厚度,优化空间布局,给NFC天线设计提供了良好的环境,可设计更多的方案提高NFC性能,还可减少整机组件数量和组装步骤。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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