專利名稱：關于包括天線的顯示器組合件的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明大體來說涉及無線功率，且更具體來說，涉及一種包括至少一個天線的顯
示器組合件。
背景技術：
通常，每一電池供電裝置需要其自身的充電器和電源，所述電源通常為AC電源插座。在許多裝置需要充電時，此舉變得難以使用。正開發(fā)在發(fā)射器與待充電的裝置之間使用空中功率發(fā)射的做法。這些做法大體上屬于兩種類別。一種類別基于發(fā)射天線與待充電的裝置上的接收天線之間的平面波輻射(也稱為遠場輻射)的耦合，所述待充電的裝置收集所輻射的功率且對其整流以用于對電池充電。天線大體上為諧振長度以便改進耦合效率。此做法的缺點為功率耦合隨著天線之間的距離增加而迅速衰退。因此，跨越合理距離(例如，> l_2m)來充電變得困難。另外，因為系統(tǒng)輻射平面波，所以如果未經由濾波來進行適當控制，那么無意的輻射可能干擾其它系統(tǒng)。其它做法基于嵌入于(例如)“充電”墊或表面中的發(fā)射天線與嵌入于待充電的主機裝置中的接收天線加整流電路之間的電感耦合。此做法具有以下缺點發(fā)射天線與接收天線之間的間隔必須非常接近(例如，幾毫米)。雖然此做法確實具有對同一區(qū)域中的多個裝置同時充電的能力，但此區(qū)域通常較小，因此用戶必須將所述裝置定位到特定區(qū)域。需要一種包括顯示單元和至少一個天線的顯示器組合件，所述顯示器組合件經配置以用于近場通信、無線充電，或近場通信與無線充電兩者
發(fā)明內容


圖I展示無線功率轉移系統(tǒng)的簡化框圖。圖2展示無線功率轉移系統(tǒng)的簡化示意圖。圖3A說明用于本發(fā)明的示范性實施例中的回路天線的示意圖。圖3B說明用于本發(fā)明的示范性實施例中的差分天線的替代實施例。圖4為根據本發(fā)明的示范性實施例的發(fā)射器的簡化框圖。圖5為根據本發(fā)明的示范性實施例的接收器的簡化框圖。
圖6展示用于執(zhí)行發(fā)射器與接收器之間的消息接發(fā)的發(fā)射電路的一部分的簡化示意圖。圖7說明根據本發(fā)明的示范性實施例的顯示器組合件。圖8為根據本發(fā)明的示范性實施例的圖7的顯示器組合件的另一說明。圖9說明根據本發(fā)明的示范性實施例的圖7和圖8的顯示器組合件的前側視圖。圖10說明根據本發(fā)明的示范性實施例的圖7和圖8的顯示器組合件的后側視圖。圖11說明根據本發(fā)明的示范性實施例的圖7到圖10的顯示器組合件的側視圖。圖12說明根據本發(fā)明的示范性實施例的顯示器組合件，其包括近場通信系統(tǒng)。圖13說明根據本發(fā)明的示范性實施例的顯示器組合件，其包括無線充電系統(tǒng)。圖14說明根據本發(fā)明的示范性實施例的電子系統(tǒng)，其包括顯示器組合件。圖15為說明根據本發(fā)明的示范性實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式下文中結合附圖所闡述的詳細描述希望作為對本發(fā)明的示范性實施例的描述，且不希望表示可實踐本發(fā)明的僅有實施例。遍及此描述所使用的術語“示范性”表示“充當實例、例子或說明”，且未必應被解釋為比其它示范性實施例優(yōu)選或有利。所述詳細描述包括特定細節(jié)以便實現(xiàn)提供對本發(fā)明的示范性實施例的徹底理解的目的。所屬領域的技術人員將顯而易見的是，可在無這些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性實施例。在一些例子中，以框圖形式展示眾所周知的結構和裝置以便避免混淆本文中所呈現(xiàn)的示范性實施例的新穎性。詞語“無線功率”在本文中用以表示在不使用物理電磁導體的情況下從發(fā)射器發(fā)射到接收器的與電場、磁場、電磁場或其它相關聯(lián)的任何形式的能量。圖I說明根據本發(fā)明的各種示范性實施例的無線發(fā)射或充電系統(tǒng)100。將輸入功率102提供到發(fā)射器104以供產生用于提供能量轉移的輻射場106。接收器108耦合到輻射場106且產生輸出功率110以供耦合到輸出功率110的裝置(未圖示)存儲或消耗。發(fā)射器104與接收器108兩者分開距離112。在一個示范性實施例中，根據相互諧振關系來配置發(fā)射器104和接收器108，且在接收器108的諧振頻率與發(fā)射器104的諧振頻率非常接近時，當接收器108位于輻射場106的“近場”中時，發(fā)射器104與接收器108之間的發(fā)射損失最小。發(fā)射器104進一步包括用于提供用于能量發(fā)射的裝置的發(fā)射天線114，且接收器108進一步包括用于提供用于能量接收的裝置的接收天線118。應注意，雖然天線118稱作“接收天線”，但接收天線118可經配置以經由近場通信裝置接收并發(fā)射數(shù)據。根據應用和待與之相關聯(lián)的裝置來對發(fā)射天線和接收天線設定大小。如所陳述，通過將發(fā)射天線的近場中的能量的大部分耦合到接收天線而非以電磁波形式將大部分能量傳播到遠場來發(fā)生有效能量轉移。當在此近場中時，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間發(fā)展出耦合模式?？砂l(fā)生此近場耦合的在天線114和118周圍的區(qū)域在本文中稱作耦合模式區(qū)。圖2展示無線功率轉移系統(tǒng)的簡化示意圖。發(fā)射器104包括振蕩器122、功率放大器124，以及濾波器和匹配電路126。所述振蕩器經配置以在所要頻率下產生信號，所述所要頻率可響應于調整信號123來加以調整?？捎晒β史糯笃?24以響應于控制信號125的放大量來放大振蕩器信號?？砂V波器和匹配電路126以濾出諧波或其它不良頻率且使發(fā)射器104的阻抗與發(fā)射天線114匹配。接收器108可包括匹配電路132以及整流器和開關電路134，以產生DC功率輸出以對電池136 (如圖2中所展示)充電或對耦合到接收器的裝置(未圖示)供電?？砂ㄆヅ潆娐?32以使接收器108的阻抗與接收天線118匹配。接收器108與發(fā)射器104可在單獨的通信信道119(例如，藍牙、紫蜂(zigbee)、蜂窩式等)上通信。如圖3A中所說明，示范性實施例中所使用的天線可配置為“回路”天線150，其在本文中也可稱作“磁性”天線?；芈诽炀€可經配置以包括空芯或物理芯(例如，鐵氧體芯)?？招净芈诽炀€可較能容忍放置于所述芯附近的外來物理裝置。此外，空芯回路天線允許將其它組件放置于芯區(qū)域內。另外，空芯回路可較易于實現(xiàn)接收天線118 (圖2)在發(fā)射天線114(圖2)的平面內的放置，在所述平面內，發(fā)射天線114(圖2)的耦合模式區(qū)可較強大。如所陳述，在發(fā)射器104與接收器108之間的匹配或近似匹配諧振期間，發(fā)生發(fā)射
器104與接收器108之間的有效能量轉移。然而，即使當發(fā)射器104與接收器108之間的諧振不匹配時，仍可以較低效率轉移能量。通過將來自發(fā)射天線的近場的能量耦合到駐留于建立此近場的鄰域中的接收天線而非將能量從發(fā)射天線傳播到自由空間中來發(fā)生能量轉移?；芈诽炀€或磁性天線的諧振頻率基于電感和電容?；芈诽炀€中的電感大體上僅為由所述回路建立的電感，而電容大體上添加到回路天線的電感以在所要諧振頻率下建立諧振結構。作為一非限制性實例，電容器152和電容器154可添加到所述天線以建立產生諧振信號156的諧振電路。因此，對于較大直徑的回路天線來說，誘發(fā)諧振所需的電容的大小隨著回路的直徑或電感增加而減小。此外，隨著回路天線或磁性天線的直徑增加，近場的有效能量轉移區(qū)域增加。當然，其它諧振電路是可能的。作為另一非限制性實例，電容器可并聯(lián)地放置于回路天線的兩個端子之間。另外，所屬領域的一般技術人員將認識到，對于發(fā)射天線，諧振信號156可為到回路天線150的輸入。圖3B說明用于本發(fā)明的示范性實施例中的差分天線250的替代實施例。天線250可配置為差分線圈天線。在差分天線配置中，天線250的中心連接到接地。天線250的每一端連接到接收器/發(fā)射器單元(未圖示)中，而非使一端連接到接地(如圖3A中)。電容器252、253、254可添加到天線250以建立產生差分諧振信號的諧振電路。差分天線配置可適用于通信為雙向的且需要到線圈中的發(fā)射的情形。一種此情形可針對近場通信(NFC)系統(tǒng)。本發(fā)明的示范性實施例包括在處于彼此的近場中的兩個天線之間耦合功率。如所陳述，近場為在天線周圍的區(qū)域，在所述區(qū)域中，存在電磁場但所述電磁場不可遠離所述天線傳播或輻射。其通常限于接近所述天線的物理體積的體積。在本發(fā)明的示范性實施例中，磁性型天線(例如，單匝回路天線和多匝回路天線)用于發(fā)射(Tx)天線系統(tǒng)與接收(Rx)天線系統(tǒng)兩者，這是因為與電型天線(例如，小偶極)的電近場相比，磁性型天線的磁近場振幅傾向于較高。此情形實現(xiàn)所述對天線之間的潛在較高的耦合。此外，還預期“電”天線(例如，偶極和單極)或磁性天線與電天線的組合。Tx天線可在足夠低的頻率下且在天線大小足夠大的情況下操作，以在顯著大于早先提及的遠場和電感做法所允許的距離的距離下實現(xiàn)到小Rx天線的良好耦合(例如，> -4dB)。如果對Tx天線正確地設定大小，那么在主機裝置上的Rx天線放置于受驅動Tx回路天線的耦合模式區(qū)內(即，在近場中)時，可實現(xiàn)高耦合能級(例如，-2到_4dB)。圖4為根據本發(fā)明的示范性實施例的發(fā)射器200的簡化框圖。發(fā)射器200包括發(fā)射電路202和發(fā)射天線204。大體來說，發(fā)射電路202通過提供致使在發(fā)射天線204周圍產生近場能量的振蕩信號來將RF功率提供到發(fā)射天線204。舉例來說，發(fā)射器200可在13. 56MHz ISM頻帶下操作。示范性發(fā)射電路202包括固定阻抗匹配電路206，其用于使發(fā)射電路202的阻抗(例如，50歐姆)與發(fā)射天線204匹配；以及低通濾波器(LPF) 208，其經配置以將諧波發(fā)射減少到防止耦合到接收器108 (圖I)的裝置的自干擾的電平。其它示范性實施例可包括不同濾波器拓撲(包括(但不限于)使特定頻率衰減同時使其它頻率通過的陷波濾波器)，且可包括自適應阻抗匹配，所述自適應阻抗匹配可基于可測量發(fā)射量度(例如，到天線的輸出功率或由功率放大器汲取的DC電流)而變化。發(fā)射電路202進一步包括經配置以驅動如由振蕩器212確定的RF信號的功率放大器210。發(fā)射電路可包含離散裝置或電路，或
者，可包含集成式組合件。來自發(fā)射天線204的示范性RF功率輸出可為約2. 5瓦。發(fā)射電路202進一步包括控制器214，其用于在特定接收器的發(fā)射階段(或工作循環(huán))期間啟用振蕩器212、用于調整所述振蕩器的頻率，以及用于調整用于實施通信協(xié)議(用于經由相鄰裝置所附接的接收器與相鄰裝置交互)的輸出功率電平。發(fā)射電路202可進一步包括負載感測電路216，其用于檢測在由發(fā)射天線204產生的近場附近的作用中接收器的存在或不存在。舉例來說，負載感測電路216監(jiān)視流動到功率放大器210的電流，其受在由發(fā)射天線204產生的近場附近的作用中接收器的存在或不存在影響。對功率放大器210上的負載的改變的檢測由控制器214監(jiān)視，以用于確定是否啟用振蕩器212來發(fā)射能量以與作用中接收器通信。發(fā)射天線204可實施為天線條帶，其厚度、寬度和金屬類型經選擇以使電阻損失保持低。在常規(guī)實施方案中，發(fā)射天線204可大體上經配置以與較大結構(例如，桌子、墊、燈或其它不便攜帶的配置)相關聯(lián)。因此，發(fā)射天線204大體上將不需要“匝”以便為實用尺寸。發(fā)射天線204的示范性實施方案可為“電學上小的”(即，波長的分率)且經調諧以通過使用電容器來界定諧振頻率而在較低可用頻率下諧振。在發(fā)射天線204的直徑或邊長(如果為正方形回路)相對于接收天線來說可較大(例如，0. 50米)的示范性應用中，發(fā)射天線204將未必需要大數(shù)目的匝來獲得合理電容。發(fā)射器200可搜集并追蹤關于可能與發(fā)射器200相關聯(lián)的接收器裝置的行蹤和狀態(tài)的信息。因此，發(fā)射器電路202可包括連接到控制器214 (在本文中也稱作處理器)的存在檢測器280、封入式檢測器290，或其組合。控制器214可響應于來自存在檢測器280和封入式檢測器290的存在信號而調整由放大器210遞送的功率量。發(fā)射器可經由諸多電源(例如用以轉換存在于建筑物中的常規(guī)AC功率的AC到DC轉換器(未圖示)、用以將常規(guī)DC電源轉換成適合于發(fā)射器200的電壓的DC到DC轉換器(未圖示))接收功率，或可直接從常規(guī)DC電源(未圖示)接收功率。作為一非限制性實例，存在檢測器280可為運動檢測器，其用以感測插入到發(fā)射器的覆蓋區(qū)域中的待充電裝置的初始存在。在檢測之后，可開啟發(fā)射器且可使用由裝置接收的RF功率來以預定方式撥啟Rx裝置上的開關，此情形繼而導致發(fā)射器的驅動點阻抗的改變。作為另一非限制性實例，存在檢測器280可為能夠(例如)通過紅外線檢測、運動檢測或其它合適方式檢測人類的檢測器。在一些示范性實施例中，可能存在限制發(fā)射天線可在特定頻率下發(fā)射的功率的量的規(guī)則。在一些狀況下，這些規(guī)則旨在保護人類免受電磁輻射。然而，可能存在發(fā)射天線放置于人類未占據的或人類很少占據的區(qū)域(例如，車庫、廠區(qū)、店鋪等)中的環(huán)境。如果這些環(huán)境無人類，那么可能可準許將發(fā)射天線的功率輸出增加到高于標稱功率限制規(guī)則。換句話說，控制器214可響應于人類存在而將發(fā)射天線204的功率輸出調整到管制電平或較低電平，且當人類處于距發(fā)射天線204的電磁場管制距離之外時，將發(fā)射天線204的功率輸出調整到高于所述管制電平的電平。作為一非限制性實例，封入式檢測器290 (在本文中也可稱作封入式隔間檢測器或封入式空間檢測器)可為例如感測開關等裝置，其用于確定封入件何時處于封閉或開放狀態(tài)。當發(fā)射器處于呈封入狀態(tài)的封入件中時，可增加發(fā)射器的功率電平。在示范性實施例中，可使用發(fā)射器200借以不會無限地保持開啟的方法。在此狀況下，發(fā)射器200可經編程以在用戶確定的時間量之后切斷。此特征防止發(fā)射器200 (尤其是功率放大器210)在其周邊的無線裝置完全充電之后長時間運轉。此事件可歸因于用以檢測從中繼器或接收線圈發(fā)送的指示裝置完全充電的信號的電路的故障。為了防止發(fā)射器200在另一裝置放置于其周邊時自動切斷，可僅在檢測到發(fā)射器200的周邊缺乏運動的設定周期之后激活發(fā)射器200自動切斷特征。用戶可能能夠確定停止使用(inactivity)時間間隔，且在需要時改變所述停止使用時間間隔。作為一非限制性實例，所述時間間隔可比在假定特定類型的無線裝置最初完全放電的情況下對所述裝置完全充電所需的時間間隔長。圖5為根據本發(fā)明的示范性實施例的接收器300的簡化框圖。接收器300包括接收電路302和接收天線304。應注意，雖然天線304稱作“接收天線”，但接收天線304可經配置以經由近場通信裝置接收并發(fā)射數(shù)據。接收器300進一步耦合到裝置350以向其提供所接收的功率。應注意，將接收器300說明為在裝置350外部，但可將接收器300集成到裝置350中。大體來說，能量以無線方式傳播到接收天線304且接著經由接收電路302而耦合到裝置350。接收天線304經調諧以在與發(fā)射天線204 (圖4)相同的頻率下或幾乎相同的頻率下諧振。接收天線304可與發(fā)射天線204類似地設定尺寸，或可基于相關聯(lián)裝置350的尺寸來不同地設定大小。舉例來說，裝置350可為具有小于發(fā)射天線204的長度的直徑的直徑或長度尺寸的便攜式電子裝置。在此實例中，接收天線304可實施為多匝天線以便減小調諧電容器(未圖示)的電容值且增加接收天線的阻抗。舉例來說，接收天線304可放置于裝置350的實質圓周周圍，以便使天線直徑最大化且減小接收天線的回路匝(即，繞組)的數(shù)目和繞組間電容。接收電路302提供與接收天線304的阻抗匹配。接收電路302包括功率轉換電路306，其用于將所接收的RF能源轉換成供裝置350使用的充電功率。功率轉換電路306包括RF到DC轉換器308且還可包括DC到DC轉換器310。RF到DC轉換器308將接收天線304處所接收的RF能量信號整流成非交流功率，而DC到DC轉換器310將經整流的RF能量信號轉換成可與裝置350兼容的勢能(例如，電壓)。預期各種RF到DC轉換器，包括部分和全整流器、調節(jié)器、橋接器、倍加器以及線性和開關轉換器。應注意，天線304還可經配置以用于近場通信。接收電路302可進一步包括開關電路312，其用于將接收天線304連接到功率轉換電路306或者用于斷開功率轉換電路306。將接收天線304與功率轉換電路306斷開不僅暫時中止對裝置350充電，而且改變如發(fā)射器200 (圖2)所“見到”的“負載”。如上文所揭示，發(fā)射器200包括負載感測電路216，其檢測提供到發(fā)射器功率放大器210的偏壓電流的波動。因此，發(fā)射器200具有用于確定接收器何時存在于發(fā)射器的近場中的機制。當多個接收器300存在于發(fā)射器的近場中時，可需要對一個或一個以上接收器的加載和卸載進行時間多路復用以使其它接收器能夠較有效地耦合到發(fā)射器。還可隱匿接收器以便消除到其它附近接收器的耦合或減少附近發(fā)射器上的負載。接收器的此“卸載”在本文中也稱為“隱匿(cloaking)”。此外，如下文更充分解釋，由接收器300控制且由發(fā)射器200檢測的卸載與加載之間的此切換提供從接收器300到發(fā)射器200的通信機制。另外，一
協(xié)議可與所述切換相關聯(lián)，所述協(xié)議使得能夠將消息從接收器300發(fā)送到發(fā)射器200。舉例來說，切換速度可為約100 μ sec。在一示范性實施例中，發(fā)射器與接收器之間的通信指代裝置感測和充電控制機制而非常規(guī)雙向通信。換句話說，發(fā)射器使用所發(fā)射的信號的開/關鍵控，以調整能量在近場中是否可用。接收器將這些能量改變解譯為來自發(fā)射器的消息。從接收器側來說，接收器使用接收天線的調諧與去諧來調整正從近場接受的功率的量。發(fā)射器可檢測來自近場的所使用的功率的此差異，且將這些改變解譯為來自接收器的消息。接收電路302可進一步包括用以識別所接收的能量波動的信令檢測器和信標電路314，所述能量波動可對應于從發(fā)射器到接收器的信息信令。此外，信令和信標電路314還可用以檢測減少的RF信號能量(即，信標信號)的發(fā)射且將所述減少的RF信號能量整流成標稱功率以用于喚醒接收電路302內的未供電或功率耗盡的電路，以便配置接收電路302以用于進行無線充電或近場通信。接收電路302進一步包括處理器316，其用于協(xié)調本文中所描述的接收器300的過程(包括對本文中所描述的開關電路312的控制)。也可在發(fā)生其它事件(包括檢測到向裝置350提供充電功率的外部有線充電源(例如，壁式/USB電源))后發(fā)生接收器300的隱匿。除了控制接收器的隱匿外，處理器316還可監(jiān)視信標電路314以確定信標狀態(tài)且提取從發(fā)射器發(fā)送的消息。處理器316還可調整DC到DC轉換器310以獲得改進的性能。圖6展示用于執(zhí)行發(fā)射器與接收器之間的消息接發(fā)的發(fā)射電路的一部分的簡化示意圖。在本發(fā)明的一些示范性實施例中，可在發(fā)射器與接收器之間啟用用于通信的裝置。在圖6中，功率放大器210驅動發(fā)射天線204以產生輻射場。所述功率放大器由載波信號220來驅動，所述載波信號220在發(fā)射天線204的所要頻率下振蕩。使用發(fā)射調制信號224來控制功率放大器210的輸出。發(fā)射電路可通過對功率放大器210使用開/關鍵控過程來將信號發(fā)送到接收器。換句話說，當斷言發(fā)射調制信號224時，功率放大器210將在發(fā)射天線204上驅動出載波信號220的頻率。當否定發(fā)射調制信號224時，功率放大器將不在發(fā)射天線204上驅動出任何頻率。圖6的發(fā)射電路還包括負載感測電路216，其將功率供應到功率放大器210且產生接收信號235輸出。在負載感測電路216中，電阻器Rs上的電壓降在功率放大器210的功率輸入信號226與電力供應228之間形成。由功率放大器210消耗的功率的任何改變將引起待由差分放大器230放大的電壓降的改變。當發(fā)射天線與接收器(圖6中未展示)中的接收天線處于耦合模式中時，由功率放大器210汲取的電流量將改變。換句話說，如果發(fā)射天線204不存在耦合模式諧振，那么驅動輻射場所需的功率將為第一量。如果存在耦合模式諧振，那么由功率放大器210消耗的功率量將上升，因為大量功率耦合到接收天線中。因此，接收信號235可指示耦合到發(fā)射天線235的接收天線的存在，且還可檢測從接收天線發(fā)送的信號。另外，接收器電流汲取的改變將可在發(fā)射器的功率放大器電流汲取中觀測到，且此改變可用以檢測來自接收天線的信號。如本文中所描述的各種示范性實施例針對具有顯示單元和至少一個接收天線的顯示器組合件。如下文更充分描述，所述顯示器組合件可進一步包括定位于所述顯示單元與所述至少一個接收天線之間的鐵氧體環(huán)。此外，所述顯示器組合件可包括透磁殼層，其封裝所述至少一個接收天線和所述顯示單元的至少一部分。圖7說明顯示器組合件700，其包括顯示單元702和至少部分地環(huán)繞顯示單元702的天線704。僅舉例來說，天線704可包含近場天線，所述近場天線經配置以接收無線功率、根據近場通信(NFC)裝置發(fā)射數(shù)據、根據NFC裝置接收數(shù)據，或其組合。根據一示范性實施例，天線704可包含線圈天線，所述線圈天線具有一個或一個以上繞組。應注意，顯示單元702的周邊可至少間接地支撐天線704。如下文更充分描述，鐵氧體材料可定位于天線704與顯示單元702之間，且因此，不需要顯示單元702與天線702接觸以間接地支撐天線702。間接地支撐的一非限制性實例可包括一個或一個以上中間層或材料(例如，定位于顯示單元702的周邊周圍的鐵氧體材料或環(huán))的定向或布置，所述定向或布置提供對天線704的直接支撐，從而導致由顯示單元702提供間接支撐。此外，顯示單元702的周邊可大體上界定天線704的至少一個繞組的圓周。顯示單元702可包含常規(guī)顯示單元的任何已知的元件。僅舉例來說，顯示單元702可包含(僅舉例來說)顯示屏、觸摸屏、一個或一個以上顯示驅動器、一個或一個以上照明裝置(例如，背光裝置)、一個或一個以上傳感器、一個或一個以上連接器、一個或一個以上反饋元件，或其任何組合。另外，顯示器組合件700可包含連接器710，其可操作地耦合到天線704和顯示單元702中的每一者。根據一個示范性實施例，連接器710 (其可包含顯示單元連接器)可包括用于天線704的一個或一個以上連接件。此外，應注意，天線704可與顯示單元702共享連接器710的一個或一個以上連接件(未圖示)。僅舉例來說，天線704與顯示單元702可共享連接器710的共同接地引腳。應注意，單一連接器可減小顯示器組合件700的大小和/或成本。雖然將顯示器組合件700說明為僅具有單一連接器710，其中天線704與顯示單元702中的每一者共享連接器710，但本發(fā)明不限于此。事實上，天線704與顯示單元702可各自具有專用連接器。根據一個示范性實施例，顯示器組合件700可進一步包括環(huán)706，其包含至少部分地環(huán)繞顯示單元702且定位于顯示單元702與天線704之間的鐵氧體材料。根據一個示范性實施例，環(huán)706可經配置以塑形與天線704相關聯(lián)的磁場。應注意，在顯示單元702不包括金屬組件(例如，顯示單元702包括玻璃、塑料,或玻璃與塑料兩者)的示范性實施例中，可不需要環(huán)706。另外，顯示器元件700可包括殼層708，其可封裝天線704和顯示單元702的至少一部分。此外，在包含環(huán)706的示范性實施例中，顯示單元702、天線704和環(huán)706中的每一者可至少部分地封裝于殼層708內。殼層708在本文中也可稱作殼或機殼。應注意,殼層708可包含透磁材料。圖8為顯示器組合件700的另一說明，顯示器組合件700包含顯示單元702和至少部分地環(huán)繞顯示單元702的天線704。如圖8中所說明，顯示單元702可具有厚度T。此夕卜，顯示器組合件700可包含環(huán)706，其至少部分地環(huán)繞顯示單元702的外邊緣且鄰近于所述外邊緣。根據一個示范性實施例，環(huán)706還可具有厚度T，且因此，可大體上與顯示單元702的外邊緣對準。根據另一實施例，環(huán)706可包含小于顯示單元702的厚度的厚度。然而，應注意，在包含環(huán)706的示范性實施例中，環(huán)706可定位于顯示單元702與天線704之間。圖8還說明顯示單元702、天線704、殼層708，和封裝于殼層708內的環(huán)706。此夕卜，顯示器組合件700可進一步包括連接器710，其經配置以使天線704和顯示單元702中的每一者能夠可操作地耦合到在顯示器組合件700外部的組件。圖9為具有前側720的顯示器組合件700的另一說明。另外，圖10說明具有后側722的顯示器組合件700，后側722與圖9中所說明的前側720相對。參看圖9和圖10，應注意，顯示器組合件700可經配置以使磁通量(在圖9和圖10中分別由箭頭724和726說明)能夠從天線704輻射出，或從外部天線(未圖示)輻射出且穿過天線704，從顯示器組合件700的前側720和后側722中的每一者輻射出。因此，當天線704定位于處于面朝上或面朝下位置中的裝置(其含有合適的天線(例如，充電表面和/或NFC讀取器/寫入器))上或靠近所述裝置時，天線704可以無線方式接收功率、經由NFC裝置接收數(shù)據，且經由NFC裝置發(fā)射數(shù)據。如圖9中所說明，天線704與顯示單元702分開，兩者之間具有間隙。如本文中所使用，術語“間隙”可包含空余空間、包含非傳導組件的空間，或其任何組合。在圖9中所描繪的實例中，間隙的一部分可包括定位于天線704與顯示單元702之間的磁空余或透磁空間。因此，間隙可提供用于磁場的逃逸路徑，所述磁場可與天線704相關聯(lián)且鄰近于天線704。具體來說，如所配置的顯示器組合件700可提供完全圍繞天線704的逃逸路徑。如上文所提及，鄰近于天線704的逃逸路徑可使磁場能夠存在于天線704周圍，且因此，相關聯(lián)的無線接收天線的功能性可得以增強。此外，由于傳導組件(即，顯示單元702的磁傳導部分)而產生的對鄰近于天線704且與天線704相關聯(lián)的磁場的任何不利影響可能有限。舉例來說，可通過顯示單元702的非磁傳導邊緣來提供間隙。圖11說明顯示器組合件700的側視圖，顯示器組合件700具有顯示單元702和至少部分地環(huán)繞顯示單元702的一部分的天線704。雖然在圖11中將天線704說明為具有四個繞組，但天線704可包含任何數(shù)目個繞組。此外，顯示器組合件700包含環(huán)706，其至少部分地環(huán)繞顯示單元702的外邊緣的至少一部分且鄰近于所述至少一部分。如上文所注明，環(huán)706可定位于天線704與顯示單元702之間，且因此，可將天線704與顯示單元702實體上分開。此外，應注意，環(huán)706 (如圖11中所說明)具有厚度A，厚度A小于顯示單元702的厚度T。繼續(xù)參看圖11，顯示器組合件700可包含封裝顯示單元702、天線704和環(huán)706中的每一者的殼層708。應注意，顯示單元702的屏幕730 (例如，玻璃屏幕)可定位于殼層708外部。此外，顯示器組合件700可包含連接器710，其可操作地耦合到天線704和顯示單元702中的每一者。參看圖12，根據本發(fā)明的一示范性實施例，NFC系統(tǒng)900可定位(例如，嵌入)于顯示器組合件700內。應注意，在此示范性實施例中，天線704(參見圖7到圖11)可不需要連接到外部連接器(例如，連接器701 ;參見圖7到圖11)。然而，連接器(例如，連接器710)可能需要例如12C等主機接口端口，如所屬領域的一般技術人員將理解。根據另一示范性實施例，如圖13中所說明，無線充電系統(tǒng)910(例如，圖5中的接收器302)可至少部分地定位(例如，嵌入)于顯示器組合件700內。應注意，在此示范性實施例中，天線704(參見圖7到圖11)可不需要連接到外部連接器(例如，連接器710)。圖14說明電子裝置930，
其可包含(僅舉例來說)蜂窩式電話、便攜式媒體播放器、相機、游戲裝置、導航裝置、工具、玩具，或其任何組合。如圖14中所說明，電子裝置930可包括顯示器組合件700。圖15為說明根據一個或一個以上示范性實施例的方法980的流程圖。方法980可包括形成包括至少一個天線的顯示器組合件，所述至少一個天線至少部分地環(huán)繞顯示單元的至少一部分(由數(shù)字982描繪)。將天線和可能的鐵氧體材料集成到顯示器組合件中可降低顯示器組合件的復雜性，此可減少相關聯(lián)的電子裝置的成本且增加其可靠性。另外，因為可大量地制造電子顯示器，所以與個別購買天線、鐵氧體環(huán)和顯示單元相比，可能實現(xiàn)成本節(jié)省。此外，因為天線和鐵氧體材料可安裝于剛性顯示器組合件內部，所以其相對位置和間隔可保持恒定，此可導致較穩(wěn)定的調諧。另外，通過圍繞顯示屏放置天線，相關聯(lián)的電子裝置(例如，蜂窩式電話)可經配置以在面朝上定向與面朝下定向兩者中耦合到遠程裝置(例如，無線充電器)。所屬領域的技術人員將理解，可使用各種不同技術和技藝中的任一者來表示信息和信號。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示可能遍及以上描述而引用的數(shù)據、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。技術人員將進一步了解，結合本文中所揭示的示范性實施例所描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算步驟可實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件與軟件的此可互換性，上文已大體上在功能性方面描述各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。此功能性實施為硬件還是軟件取決于特定應用和強加于整個系統(tǒng)的設計約束。熟練的技術人員可針對每一特定應用以變化方式來實施所描述的功能性，但此類實施決策不應被解釋為會造成偏離本發(fā)明的示范性實施例的范圍?？赏ㄟ^以下各者來實施或執(zhí)行結合本文中所揭示的示范性實施例所描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)JI場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件，或其經設計以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個微處理器的組合、結合DSP核心的一個或一個以上微處理器，或任何其它此類配置。
結合本文中所揭示的示范性實施例所描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。軟件模塊可駐留于隨機存取存儲器(RAM)、快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可拆卸盤、CD-ROM或此項技術中已知的任何其它形式的存儲媒體中。示范性存儲媒體耦合到處理器以使得所述處理器可從所述存儲媒體讀取信息和將信息寫入到所述存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可與處理器成一體式。處理器和存儲媒體可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件而駐留于用戶終端中。在一個或一個以上示范性實施例中，可以硬件、軟件、固件或其任何組合實施所描述的功能。如果以軟件實施，那么所述功能可作為一個或一個以上指令或代碼存儲于計算機可讀媒體上或經由計算機可讀媒體來發(fā)射。計算機可讀媒體包括計算機存儲媒體與通信媒體兩者，通信媒體包括促進計算機程序從一處到另一處的傳送的任何媒體。存儲媒體可為可由計算機存取的任何可用媒體。舉例來說且并非限制，此類計算機可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-R0M或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用
以載運或存儲呈指令或數(shù)據結構形式的所要程序代碼并可由計算機存取的任何其它媒體。并且，將任何連接適當?shù)胤Q為計算機可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或例如紅外線、無線電和微波等無線技術從網站、服務器或其它遠程源發(fā)射軟件，那么同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、DSL或例如紅外線、無線電和微波等無線技術包括于媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤(Disk)和光盤(disc)包括緊密光盤(CD)、激光光盤、光學光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟性磁盤和藍光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據，而光盤通過激光以光學方式再現(xiàn)數(shù)據。上述各者的組合也應包括在計算機可讀媒體的范圍內。提供對所揭示的示范性實施例的先前描述以使所屬領域的任何技術人員能夠制造或使用本發(fā)明。所屬領域的技術人員將容易了解對這些示范性實施例的各種修改，且在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可將本文中所界定的一般原理應用于其它實施例。因此，本發(fā)明不希望限于本文中所展示的示范性實施例，而是應被賦予與本文中所揭示的原理和新穎特征一致的最廣范圍。
權利要求
1.一種顯示器組合件，其包含 至少一個天線，其經配置以環(huán)繞顯示單元的至少一部分且至少間接地由所述顯示單元的所述至少一部分支撐，所述至少一個天線進一步經配置以用于發(fā)射或接收無線功率和發(fā)射或接收數(shù)據中的至少一種操作。
2.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其進一步包含顯示單元。
3.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其中所述顯示單元的周邊至少間接地支撐所述至少一個天線。
4.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其中所述顯示單元的周邊大體上界定所述至少一個天線的至少一個繞組的圓周。
5.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其中所述顯示單元包含以下各者中的至少一者屏幕、一個或一個以上顯示驅動器、一個或一個以上照明裝置、一個或一個以上傳感器、一個或一個以上連接器以及一個或一個以上反饋元件。
6.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其進一步包含連接器，所述連接器可操作地耦合到所述顯示單元和所述至少一個天線中的每一者。
7.根據權利要求6所述的顯示器組合件，其中所述顯示單元與所述至少一個天線共享所述連接器的一個或一個以上連接件。
8.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其進一步包含環(huán)，所述環(huán)包含至少部分地環(huán)繞所述顯示單元且定位于所述顯示單元與所述至少一個天線之間的鐵氧體材料。
9.根據權利要求2所述的顯示器組合件，其進一步包含殼層，所述殼層包含環(huán)繞所述至少一個天線和所述顯示單元的至少一部分的透磁材料。
10.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其中所述顯示器組合件經配置以使磁通量能夠輻射穿過所述顯示器組合件的前側和后側中的每一者。
11.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其進一步包含嵌入于其中的近場通信系統(tǒng)。
12.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其進一步包含嵌入于其中的無線充電系統(tǒng)。
13.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其中所述至少一個天線包含線圈天線，所述線圈天線包含一個或一個以上繞組。
14.根據權利要求I所述的顯示器組合件，其中所述顯示器組合件集成于電子裝置內。
15.根據權利要求14所述的顯示器組合件，其中所述電子裝置包含以下各者中的至少一者蜂窩式電話、便攜式媒體播放器、相機、游戲裝置、導航裝置、工具和玩具。
16.一種方法，其包含形成包括至少一個天線的顯示器組合件，所述至少一個天線至少部分地環(huán)繞顯示單元的至少一部分。
17.根據權利要求16所述的方法，其中形成包含形成包括至少一個天線的顯示器組合件，所述至少一個天線至少部分地環(huán)繞顯示單元的至少一部分，所述顯示單元包含以下各者中的至少一者屏幕、一個或一個以上顯示驅動器、一個或一個以上照明裝置、一個或一個以上傳感器、一個或一個以上連接器以及一個或一個以上反饋元件。
18.根據權利要求16所述的方法，其進一步包含將連接器耦合到所述顯示單元和所述至少一個天線中的每一者。
19.根據權利要求16所述的方法，其進一步包含對環(huán)進行定位，所述環(huán)包含至少部分地圍繞所述顯示單元且定位于所述顯示單元與所述至少一個天線之間的鐵氧體材料。
20.根據權利要求16所述的方法，其進一步包含將所述至少一個天線和所述顯示單元的至少一部分封裝于透磁殼層中。
21.根據權利要求16所述的方法，其中形成顯示器組合件進一步包含將近場通信系統(tǒng)定位于所述顯示器組合件中。
22.根據權利要求16所述的方法，其中形成顯示器組合件進一步包含將無線充電系統(tǒng)定位于所述顯示器組合件中。
23.—種顯不器組合件,其包含 顯示單元；以及 至少一個天線，其至少部分地環(huán)繞所述顯示單元的至少一部分且耦合到所述顯示單元的所述至少一部分。
全文摘要
示范性實施例針對一種顯示器組合件。顯示器組合件可包含顯示單元和至少一個天線，所述至少一個天線至少部分地環(huán)繞所述顯示單元的至少一部分。所述至少一個天線可經配置以用于接收無線功率、發(fā)射數(shù)據和接收數(shù)據中的至少一種操作。
文檔編號H01Q1/22GK102804486SQ201080026154
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者戴維·J·索雷爾, 約翰·伊利安, 斯蒂芬·弗蘭克蘭 申請人:高通股份有限公司