(57)【要約】  本発明に係るアンテナ装置は、アンテナ（８１）、および、アンテナ（８１）と受信部（８２）とを接続する電気配線がアクティブマトリクス基板上に薄膜プロセスによってモノリシックに形成されたものである。そして、アンテナ（８１）を構成する材料の導電率が、上記電気配線を構成する材料の導電率よりも高くなっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
電磁波エネルギーの入出力を行うアンテナと、
上記アンテナに対して電気的に接続される電気回路と上記アンテナとを接続する電気配線とを備え、
上記アンテナおよび上記電気配線が、薄膜プロセスによって上記基板上にモノリシックに形成されたものであるとともに、
上記アンテナを構成する材料の導電率が、上記電気配線を構成する材料の導電率よりも高いことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記電気配線を構成する材料が、アルミニウム、またはアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記アンテナを構成する材料の導電率が、３．８０×１０７Ｓ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記アンテナを構成する材料の導電率が、上記電気配線を構成する材料の導電率の１５０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記アンテナを構成する材料が、銀、銀を主成分とした銀合金、銅、銅を主成分とした銅合金、金、および金を主成分とした金合金のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のアンテナ装置が備える上記基板上に、上記電気回路として、複数の画素を駆動する表示回路が形成される表示装置基板であって、
上記アンテナが、上記複数の画素によって構成される表示領域の外側の領域に設けられることを特徴とする表示装置基板。
【請求項７】
上記アンテナは、ループ状に周回した状態で形成されていることを特徴とする請求項６記載の表示装置基板。
【請求項８】
上記アンテナは、巻数が２以上であることを特徴とする請求項７記載の表示装置基板。
【請求項９】
上記表示領域の外側の領域は、当該表示装置基板における額縁部分であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の表示装置基板。
【請求項１０】
上記基板上に、薄膜トランジスタ、画素電極、走査信号線、およびデータ信号線が形成されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の表示装置基板。
【請求項１１】
上記基板に対して上記薄膜トランジスタよりも上層に設けられ、かつ、上記基板と上記画素電極との間の層に設けられる層間絶縁膜をさらに備え、
上記アンテナが、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられることを特徴とする請求項１０記載の表示装置基板。
【請求項１２】
上記層間絶縁膜が、誘電率の低い樹脂によって構成されることを特徴とする請求項１１記載の表示装置基板。
【請求項１３】
上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、少なくとも上記アンテナと交差する部分の上記電気配線が、上記層間絶縁膜と上記基板との間の層に設けられることを特徴とする請求項１１または１２記載の表示装置基板。
【請求項１４】
上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、上記電気配線と交差する部分の上記アンテナの幅が、上記電気配線と交差する部分以外の上記アンテナの幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１１、１２、または１３記載の表示装置基板。
【請求項１５】
上記アンテナを構成する材料が、銀を主成分とした銀合金であり、
上記アンテナが、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜のさらに上層に設けられることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項記載の表示装置基板。
【請求項１６】
上記表示回路は、無線通信によって外部の装置から信号、電力、またはその双方を受信するとともに、上記電力は上記アンテナを介して電磁誘導または共振によって受信することを特徴とする請求項６〜１５のいずれか一項に記載の表示装置基板。
【請求項１７】
請求項６〜１６のいずれか一項に記載の表示装置基板を備え、液晶に対して電圧を印加することによって表示を行うことを特徴とする液晶表示ユニット。
【請求項１８】
受信側装置の表示回路にて所望の表示を行うための信号、電力、またはその双方を無線通信によって送信する送信側装置と、
請求項１６に記載の表示装置基板を備えている受信側装置とを含むことを特徴とする表示システム。
【請求項１９】
基板と、
電磁波エネルギーの入出力を行うアンテナと、
上記アンテナに対して電気的に接続される電気回路と上記アンテナとを接続する電気配線とを備えるアンテナ装置の製造方法であって、
上記アンテナおよび上記電気配線を、薄膜プロセスによって上記基板上にモノリシックに形成するとともに、
上記アンテナを、上記電気配線を構成する材料よりも導電率の高い材料によって形成することを特徴とするアンテナ装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載に製造方法によって製造されたアンテナ装置が備える上記基板上に、上記電気回路として、複数の画素を駆動する表示回路が形成される表示装置基板の製造方法であって、
上記アンテナを、上記複数の画素によって構成される表示領域の外側の領域に設けることを特徴とする表示装置基板の製造方法。
【請求項２１】
上記基板上に、薄膜トランジスタ、画素電極、走査信号線、およびデータ信号線が形成される表示装置基板の製造方法であって、
上記基板に対して上記薄膜トランジスタよりも上層に、かつ、上記基板と上記画素電極との間の層に層間絶縁膜を設ける層間絶縁膜形成工程と、
上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に上記アンテナを設けるアンテナ形成工程とを有することを特徴とする請求項２０記載の表示装置基板の製造方法。
【請求項２２】
上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、少なくとも上記アンテナと交差する部分の上記電気配線を、上記層間絶縁膜と上記基板との間の層に設ける電気配線形成工程をさらに有することを特徴とする請求項２１記載の表示装置基板の製造方法。
【請求項２３】
上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、上記電気配線と交差する部分の上記アンテナの幅を、上記電気配線と交差する部分以外の上記アンテナの幅よりも狭く形成することを特徴とする請求項２１または２２記載の表示装置基板の製造方法。
【請求項２４】
上記アンテナを構成する材料が、銀を主成分とした銀合金であり、
上記アンテナを、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられるＩＴＯ膜のさらに上層に設けることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれか一項記載の表示装置基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号や電力の伝送を行うためのアンテナ装置、当該アンテナ装置を用いた表示装置基板、液晶表示ユニット、および表示システムに関するものである。また、上記アンテナ装置の製造方法、ならびに上記表示装置基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ）によって構成された表示部を備えた小型携帯機器に用いられるアンテナには、ＬＣＤの反射板を用いて、あるいは液晶材料を挟み込む電極を用いてアンテナを構成することにより、小型化を図る方法が提案されていた（特許文献１参照）。また、ＬＣＤのデータ信号線および走査信号線を用いてアンテナを構成することにより、小型化を図る方法も提案されていた（特許文献２参照）。すなわち、従来では、アンテナの小型化は、機器において何らかの機能を担う既存の構成をアンテナとしても利用することで小型化を図るという観念の元に取り組まれていた。【０００３】
従来、アンテナと電気配線とを薄膜プロセスによってモノリシックに形成する場合、両者を同じ材料によって１回のプロセスで形成していた。この場合、アンテナを構成する材料に自由度はないため、アンテナに必要とされる性能を実現するためには、アンテナのサイズ設計を工夫する必要があった。よって、アンテナに必要とされる性能によっては、比較的大きなサイズのアンテナが必要とされ、装置全体の小型化を実現できないという問題があった。【０００４】
また、従来の方式ではアンテナは情報入力を目的としており、ＬＣＤなどの表示、および表示機能を維持するために最低限必要な補機、例えば透過型ＬＣＤの場合はＬＣＤ自体の他にバックライトＬＥＤ、を併せて駆動するための電源を全て供給し、母機との接続線が全くない表示装置を実現することは困難であった。
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開昭６４−７３９１８号公報（公開日：１９８９年３月２０日）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開平７−４６５１５号公報（公開日：１９９５年２月１４日）」
【発明の開示】
【０００５】
本発明の目的は、アンテナと電気配線とが薄膜プロセスによってモノリシックに形成される場合において、装置全体の小型化を実現し、電源の伝送にも供することの出来る高機能なアンテナ装置を提供することにある。また、上記アンテナ装置を用いた表示装置基板、液晶表示ユニット、表示システム、ならびに上記アンテナ装置の製造方法、上記表示装置基板の製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明に係るアンテナ装置は、上記目的を達成するために、基板と、電磁波エネルギーの入出力を行うアンテナと、上記アンテナに対して電気的に接続される電気回路と上記アンテナとを接続する電気配線とを備え、上記アンテナおよび上記電気配線が、薄膜プロセスによって上記基板上にモノリシックに形成されたものであるとともに、上記アンテナを構成する材料の導電率が、上記電気配線を構成する材料の導電率よりも高い構成である。
【０００７】
また、本発明に係るアンテナ装置の製造方法は、上記目的を達成するために、基板と、電磁波エネルギーの入出力を行うアンテナと、上記アンテナに対して電気的に接続される電気回路と上記アンテナとを接続する電気配線とを備えるアンテナ装置の製造方法であって、上記アンテナおよび上記電気配線を、薄膜プロセスによって上記基板上にモノリシックに形成するとともに、上記アンテナを、上記電気配線を構成する材料よりも導電率の高い材料によって形成する方法である。
【０００８】
上記の構成および方法によれば、本発明に係るアンテナ装置は、アンテナと電気配線とを薄膜プロセスによって基板上にモノリシックに形成するとともに、上記アンテナを、上記電気配線を構成する材料よりも導電率の高い材料によって構成している。
【０００９】
通常、アンテナと電気配線とを薄膜プロセスによってモノリシックに形成する場合、両者を同じ材料によって１回のプロセスで形成する。これに対して、本発明では、あえて両者の材料を異ならせるとともに、上記アンテナの導電率を上記電気配線の導電率よりも高くすることによって、上記アンテナのサイズを小さくすることができる。
【００１０】
また、両者の材料を異ならせることによって、両者に適した材料をそれぞれ選択でき、それぞれの利点を損なうことがない。例えば、上記電気配線は一般的に、加工容易性や低コスト性等の利点を有したアルミニウム合金で形成される。しかしながら、このアルミニウム合金は、上記アンテナを構成する材料としては不向きであった。そこで、本発明では、上記アンテナには上記アルミニウム合金とは異なる材料を用いて、上記電気配線には従来通り上記アルミニウム合金を用いる。これにより、上記アンテナを適切に構成できるとともに、上述の利点を享受することができる。
【００１１】
以上により、アンテナと電気配線とが薄膜プロセスによってモノリシックに形成される場合において、装置全体の小型化を実現するアンテナ装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１２】
本発明に係る表示装置基板は、上記目的を達成するために、上記アンテナ装置が備える上記基板上に、上記電気回路として、複数の画素を駆動する表示回路が形成される表示装置基板であって、上記アンテナが、上記複数の画素によって構成される表示領域の外側の領域に設けられる構成である。
【００１３】
また、本発明に係る表示装置基板の製造方法は、上記目的を達成するために、上記アンテナ装置の製造方法によって製造されたアンテナ装置が備える上記基板上に、上記電気回路として、複数の画素を駆動する表示回路が形成される表示装置基板の製造方法であって、上記アンテナを、上記複数の画素によって構成される表示領域の外側の領域に設ける方法である。
【００１４】
上記の構成および方法によれば、上記アンテナのサイズを小さくすることができるため、上記表示装置基板において上記アンテナが設けられる表示領域の外側の領域を小さくすることができる。よって、表示装置全体のサイズを小さくすることができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る上記表示装置基板を備え、液晶に対して電圧を印加することによって表示を行う液晶表示ユニットを提供することも可能である。
【００１６】
また、受信側装置の表示回路にて所望の表示を行うための信号、電力、またはその双方を無線通信によって送信する送信側装置と、本発明に係る上記表示装置基板を備えている受信側装置とを含む表示システムを提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、無線表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示すものであり、表示システムの構成を示す図である。
【図３】上記表示システムの実施例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示すものであり、アンテナの構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示すものであり、アクティブマトリクス基板の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態を示すものであり、アンテナとアンダーパス層との交差部分を示す平面図である。
【図７（ａ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｂ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｃ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｄ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｅ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｆ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｇ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【図７（ｈ）】本発明の実施形態を示すものであり、上記アクティブマトリクス基板の製造過程を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０、８１  アンテナ
６          アンダーパス層（電気配線）
８          層間絶縁膜
９          透明電導膜（ＩＴＯ膜）
８５        表示部（電気回路、表示回路）
５０        駆動装置（送信側装置）
９０        無線表示装置（受信側装置、液晶表示ユニット）
１００      表示システム
Ｂ          額縁
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について、図１〜図７に基づいて説明すると以下の通りである。【００２０】
（表示システムの構成）
図２は、本実施形態に係る表示システム１００の構成を示している。同図に示すように、表示システム１００は、駆動装置（送信側装置）５０および無線表示装置（受信側装置、液晶表示ユニット）９０を備えた構成となっている。この構成において、駆動装置５０から、映像信号、および制御・タイミング信号などの信号が無線によって無線表示装置９０へ伝送される。また、駆動装置５０は、電磁誘導による無線送電、あるいは、共鳴（共振）型の無線送電により、無線表示装置９０に対して電力供給を行う。共鳴型の無線送電とは、送信側と受信側とのアンテナの共振周波数を同じ値に設定し、この２つのアンテナの間で発生する共振現象を使って電力が送信される技術である。つまり、送信アンテナと同じ共振周波数を持つ受信アンテナだけが送信アンテナが送出する電磁波に同調して電力の受信が可能となる。無線表示装置９０は、駆動装置５０から伝送された信号に基づいて、無線送電によって送られた電力を用いて表示動作を行う。【００２１】
駆動装置５０は、制御部４１、送信部４５、および送信アンテナ４６を少なくとも備えている。制御部４１は、無線表示装置９０において表示を行うための映像信号４２および制御・タイミング信号４３を出力する。送信部４５は、制御部４１から出力された映像信号４２および制御・タイミング信号４３の符号化および変調を行い、送信アンテナ４６によって空間６０へ電磁波を送出させる。また、制御部４１は、送信部４５に対して電力４４を供給し、無線送電によって送信アンテナ４６から電力供給のための電磁波を送出させる。これにより、映像信号４２および制御・タイミング信号４３、ならびに電力４４が無線表示装置９０に送信される。なお、信号の符号化方式や伝送路の構成、１対１、多重化、シリアル、パラレルの別など、伝送方式そのものには特に制限を設けない。【００２２】
無線表示装置９０は、受信アンテナ８１、受信部８２、および表示部（電気回路、表示回路）８５を少なくとも備えている。受信部８２は、受信アンテナ８１によって受け取られた駆動装置５０から送出された電磁波から映像信号４２、制御・タイミング信号４３、および電力４４を受信し、これらの信号等を表示部８５に供給する。なお、電力４４は、無線送電によって受信されたものである。表示部８５は、受信部８２から供給された上述の信号等を用いて所望の表示を行う。【００２３】
本発明は、上述のような無線表示装置９０における受信アンテナ（以下、単に「アンテナ」と称す）８１に関するものである。以下、本発明に係るアンテナについて説明するが、説明の便宜上、表示部８５は液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」と称す）で構成されているものとする。しかしながら、これに限定されるものではなく、任意の表示装置であってよい。このような表示装置としては、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などが挙げられる。【００２４】
（無線表示装置の構成）
図１は、無線表示装置９０のより詳細な構成を示している。【００２５】
受信部８２は、受信アンテナ８１によって受け取られた電磁波を復調および復号して映像信号４２および制御・タイミング信号４３を受信するとともに、受信アンテナ８１における電磁誘導あるいは共振によって電力４４を受信する。電力４４は、無線表示装置９０の電源として利用される。【００２６】
表示部８５は、分配回路７２、画素部７３、ソースドライバ７４、およびゲートドライバ７５を少なくとも備えている。この表示部８５は、ＬＣＤの一般的なパネル構造を備えている。簡単に説明すると、画素部７３は、アクティブマトリクス基板（基板、表示装置基板、ＴＦＴアレイ基板）、対向電極が形成されたカラーフィルタ基板、上記アクティブマトリクス基板と上記カラーフィルタ基板との間に挟持される液晶層、偏光板、およびバックライト等を備えた構成となっている。【００２７】
上記アクティブマトリクス基板には、複数のデータ信号線Ｓ（図中では、データ信号線Ｓ１，Ｓ２のみを示している）、および各データ信号線Ｓにそれぞれ交差する複数の走査信号線Ｇ（図中では、走査信号線Ｇ１，Ｇ２のみを示している）が形成され、隣接する２本のデータ信号線Ｓと隣接する２本の走査信号線Ｇとで囲まれた部分に画素が配されている（図中では、データ信号線Ｓ１，Ｓ２と走査信号線Ｇ１，Ｇ２とで囲まれた部分に配されている画素７３Ａのみを示している）。上記画素は、図示はしていないが、データ信号線Ｓおよび走査信号線Ｇに接続されたスイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）と、画素電極などによって構成される。上記ＴＦＴは、ゲートが走査信号線Ｇに、ソースがデータ信号線Ｓに、ドレインが上記画素電極に接続されている。画素部（表示領域）７３は、上記画素が複数マトリクス状に配置されている領域であり、実際に液晶層に対して電圧が印加され、表示が行われる領域である。【００２８】
分配回路７２は、受信部８２から出力された映像信号４２および制御・タイミング信号４３のうち、映像信号４２およびソースドライバ７４を制御するための制御・タイミング信号４３Ａをソースドライバ７４へ、ゲートドライバ７５を制御するための制御・タイミング信号４３Ｂをゲートドライバ７５へ、それぞれ出力する。【００２９】
ソースドライバ７４は、分配回路７２から出力された映像信号４２、制御・タイミング信号４３Ａに基づいて、データ信号線Ｓへデータ信号を出力する。ゲートドライバ７５は、分配回路７２から出力された制御・タイミング信号４３Ｂに基づいて、走査信号線Ｇへゲート電圧を印加して上記ＴＦＴを駆動する。これにより、画素電極を介して上記液晶層へデータ信号の電圧が適宜印加されて所望の表示が行われる。なお、制御・タイミング信号４３には、例えば、表示のスタート位置を示すスタートパルス信号やソースドライバ７３においてデータ信号を一斉にラッチさせるためのラッチストローブ信号（制御・タイミング信号４３Ａ）などがある。また、映像信号４２がディジタルである場合は、制御・タイミング信号４３はデータクロックなどとなる。【００３０】
ここで、アンテナ８１、アンテナ８１と受信部８２とを接続する電気配線、受信部８２を構成する電気回路、分配回路７２、およびアクティブマトリクス基板に形成される各構成は、薄膜プロセスによってモノリシックに形成される。なお、薄膜プロセスとは、基板上にスパッタリング等によって薄膜を形成し、時にはフォトリソグラフィ法を用いて形成した薄膜を所望のパターンに加工する一連の工程を意味している。また、モノリシックに形成される構成は、上記の全ての構成である必要はなく、少なくともアンテナ８１、および、アンテナ８１と受信部８２とを接続する電気配線がモノリシックに形成されていればよい。【００３１】
アンテナ８１は、図示のように、上記アクティブマトリクス基板の最も外側の領域に、画素部７３、受信部８２、分配回路７２、およびこれらを接続する配線を囲むように周回した形状で設けられている。なお、アンテナ８１は、少なくとも画素部７３によって形成される表示領域の外側の領域に設けられていればよく、受信部８２、分配回路７２などの構成がアンテナ８１の周回領域の外側に配置されていても構わない。【００３２】
（アンテナの条件）
上述のように、アンテナ８１と受信部８２とを接続する電気配線がモノリシックに形成される場合、通常では、アンテナ８１は、上記電気配線と同じ材料によって１回のプロセスで形成される。ここで、上記電気配線の材料としては、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を耐熱性の高い金属で挟んだアルミニウム合金配線が従来広く用いられている。このような層構造などをとるアルミニウム合金配線の導電率は、１．００×１０７〜２．５０×１０７（Ｓ／ｍ）である。【００３３】
一方、アンテナ８１によって伝送される電力４４は、上述のように無線表示装置９０の電源として利用されるため、比較的大きな電力を必要とする。これに対して、上記アルミニウム合金配線は、上述のような導電率であるため、上記アルミニウム合金配線で形成するアンテナ８１では、必要とされる電力を確保するために、アンテナ８１の巻数をある程度多くするとともに、抵抗値を下げるためにアンテナ８１の太さを太くする、などの設計が必要となる。しかしながら、アンテナ８１の巻数を増やしたり、アンテナ８１の太さを太くしたりする場合、アンテナ８１が大型化してしまい、表示システム１００を特に小型携帯機器に適用できなくなる。【００３４】
図３は、表示システム１００を上記小型携帯機器としての携帯電話機２００に適用した場合の一例を示している。駆動装置５０は、携帯電話機２００に配置される。無線表示装置９０は、携帯電話機２００から着脱可能な、パネルサイズが２型クラスのＬＣＤモジュール１５０に適用される。この場合、アンテナ８１は、図中において符号Ｂを付したＬＣＤモジュール１５０の表示領域の外側に設けられている額縁（カバー部分）に配置されることになる。この額縁部分は、約１〜２（ｍｍ）程度しか幅がないため、アンテナ８１の小型化が余儀なくされる。すなわち、このようなＬＣＤモジュール１５０において、アンテナ８１を構成する材料として上記アルミニウム合金配線を用いることはできないことになる。【００３５】
また、アンテナ８１は上述のように大電力（大電流）を扱うため、アンテナ８１として上述のような導電率を有する上記アルミニウム合金配線を用いれば、発熱の問題が避けられない。【００３６】
そこで、本発明では、アンテナ８１と上記電気配線との材料を異ならせ、アンテナ８１を構成する材料を上記電気配線を構成する材料の導電率よりも導電率が高い材料としている（詳細な値は、後述する）。これにより、上述の、電力確保の問題、小型化の問題、および発熱の問題を全て解消できる。また、上記電気配線としては、製造プロセスの工程数は増加するが、従来通りアルミニウム合金配線を使用する。これにより、アルミニウムの優れた密着性、加工容易性、低コスト性、および環境負荷の心配が少ない等の有益な効果を享受することができる。なお、詳細には後述するが、本発明では、上記製造プロセスの工程にも工夫を凝らし、上記製造プロセスの工程数増加という欠点をカバーしている。【００３７】
（アンテナの実施例）
次に、アンテナ８１の実施例について説明する。【００３８】
本実施形態では、アンテナ８１を構成する材料として、導電率が３．８０×１０７以上の材料、具体的には、銀（銀を主成分とする銀合金を含む）、銅（銅を主成分とする銅合金を含む）、および金（金を主成分とする金合金を含む）のいずれかを用いる。以下、その根拠について説明する。表１は、上述の各種金属の導電率を示している。なお、表中のＬＣＤ実配線材料が、上記アルミニウム合金配線である。【００３９】
【表１】
2009041119.tif 000003
【００４０】
一般的なＴＮ（Twisted Nematic、ツイステッドネマティック）型液晶を駆動するためには、十数ボルトの駆動電圧を要する。すなわち、受信部８２の後段の回路に必要電圧を供給するレギュレータの電圧降下やバックライトへの給電を考慮すると、無線表示装置９０においてアンテナ８１によって供給される電源電圧は２０Ｖ以上であることが望ましい。この駆動能力に到達できるアンテナを以下に「テストアンテナ」として例示し、説明する。【００４１】
テストアンテナの導電率と、該導電率のテストアンテナによって得られる電圧（２０Ｖ以上）との関係は表２の関係にある。（以下、このテストアンテナを「テストアンテナ１」と称する）。表２は、テストアンテナ１の導電率（Ｓ／ｍ）と生じた電圧（Ｖ）との関係を示している。【００４２】
なお、テストアンテナ１としては、図４に示すようなアンテナを用いた。図４は、テストアンテナ１の構成を示している。テストアンテナ１は、図示のように、アンテナ線がループ状に周回している状態において、巻数が２、アンテナ線の線幅（図中の符号ａ）が０．３５ｍｍ、周回しているアンテナ線同士の線の間隔（線間）（図中の符号ｂ）が０．２０ｍｍ、最内周のアンテナ線の内側端部から最外周のアンテナ線の外側端部までの距離（アンテナ一辺の横幅）（図中の符号ｃ）が１．００ｍｍ未満、最外周のアンテナ線によって形成される四辺形の縦幅（図中の符号ｄ）が４８．５ｍｍ、上記四辺形の横幅（図中の符号ｅ）が３９．９ｍｍ、膜厚が９００ｎｍであり、負荷インピーダンスが約１ｋΩ、負荷容量が約４０ｐＦ、消費電流が５０ｍＡとしている。また、信号／電力搬送波は、最低限の文字や映像情報を表示できる解像度を有すると考えられるＱＱＶＧＡ、６ビットＲＧＢ、１０ｆｐｓ（毎秒１０フレーム）の無圧縮信号約３．４Ｍｂｐｓ相当の情報量を伝送できる能力を考慮し、搬送波との分離フィルタのカットオフに関する常識的知見から、信号のベースバンドの約８倍に相当する２７ＭＨｚとした。アンテナのインピーダンスはインダクタンスであることから周波数と共に上昇する方向にあり、この設定条件以上の搬送波周波数を用いる場合においては、電源供給側のインピーダンスを負荷インピーダンス以下に抑えなければいけない常識的知見から、Ｌ＋Ｒのアンテナの合成インピーダンスを低減するにはなお一層のアンテナの導電率向上が求められる。このため、ここに記載しているテストアンテナ条件は最低限の臨界設計条件をほぼ示していると言える。【００４３】
【表２】
2009041119.tif 000004
【００４４】
表２に示すように、２０Ｖ以上の電圧を得るためには、アンテナ８１を構成する材料の導電率を４．００×１０７（Ｓ／ｍ）以上とすることが好ましいことがわかる。ここで、アルミニウム合金配線の導電率は高くて２．５０×１０７（Ｓ／ｍ）程度であるので、アンテナ８１を構成する材料の導電率を、アルミニウム合金配線の導電率の１６０％以上とすることが好ましいことがわかる。【００４５】
なお、アンテナの設計を多少変化させてもよいことを考慮すると、アンテナ８１を構成する材料の導電率が、電気配線を構成する材料の導電率の１５０％以上であれば、実用的に十分なサイズでのアンテナを設計することが可能である。同様に、アンテナの設計を多少変化させてもよいことを考慮すると、アンテナ８１を構成する材料の導電率を３．８０×１０７（Ｓ／ｍ）以上とすれば、実用的に十分なサイズでのアンテナを設計することが可能である。尚双方の臨海値の余地設定は、設計自由度による変動を目標値の上下５％程度としている。【００４６】
なお、表１に示す導電率は、室温下のものである。当然ながら導電率は、低温になれば増加し、高温になれば減少する。また、表１に示す導電率は、理想的なインゴットの場合であり、実際には、珪素薄膜同様、成膜プロセスでデポジションによるものか、スパッタによるものかなどの違いで原子の結晶状況が異なり、導電率の低下が起こる。また、結晶状況による導電率の低下は、熱処理などで結晶化を理想値に近づける工程が珪素薄膜の処理工程と同様に考えられるため、問題とならないこともある。【００４７】
また、上記の例では、膜厚を９００ｎｍとしているが、この理由は次のようなものである。高抵抗材料でも、断面積を大きくすれば(膜厚を厚くすれば)実抵抗値は下がるが、薄膜の剥離強度などから１０００ｎｍを越える厚膜積層は技術的に問題が生じる。剥離の危険性が格段に増し、デポジション工程などでは非常に長い処理時間を求めることになるので、製造スループットを下げることにもなる。よって、本実施例では、安定性と技術的到達可能性とを考えて、９００ｎｍを想定した場合の電源電圧の伝達例を挙げている。これは最低の導電率を示す条件であるので、導電率の高い材料を用いれば薄膜化を行うことが可能となるので、更に工業的利便性は上がることになる。【００４８】
また、アンテナの起電力は送信側コイルから磁束をアンテナ線が横切る「長さ」に依存することにある。よって、上記の例では、携帯型電話機向けの現状の製品において最低付近の画面サイズとなる２型クラスの液晶を想定したものとしている。これもサイズが大きくなる方向は技術的難易度を上げる方向ではないので、このクラスで効果を奏するものであれば、以上のクラスでも適用可能であるといえる。またこのクラスの額縁は商品搭載のために１ｍｍ〜２ｍｍ程度に抑えることが必要とされることが多い。【００４９】
次に、テストアンテナ１よりもサイズの大きいテストアンテナ（テストアンテナ２）を用いた場合を示す。テストアンテナ２は、テストアンテナ１に対して、アンテナ線の線幅を約０．７０ｍｍに、周回しているアンテナ線同士の線の間隔（線間）を０．５０ｍｍにそれぞれ変化させ、アンテナ一辺の横幅を２．００ｍｍとしたものである。このシミュレーションの結果、テストアンテナ２では、導電率が４．００×１０７（Ｓ／ｍ）の場合、約２５Ｖの電圧が得られた。これは、テストアンテナ１の２０Ｖに対して、さほど大きな能力向上ではない。その他の導電率においても、表２に示したテストアンテナ１によって生じた電圧からさほど大きな電圧の上昇は見られない。【００５０】
これに対して、表２に示すように、アンテナ８１を構成する材料の導電率を高くすると（例えば導電率を６．００×１０７（Ｓ／ｍ）とした場合）、得られる電圧も大きく上昇する（３０〜３５（Ｖ））ことになる。すなわち、電圧生成には、アンテナのサイズよりも、アンテナを構成する材料の導電率が大きく寄与することがわかる。したがって、アンテナを導電率の大きい材料によって構成することは、電力確保の問題、小型化の問題、および発熱の問題に対して極めて有益であることがわかる。【００５１】
以上説明したテストアンテナ１，２は、実際にアンテナ８１として用いる場合に上述のような構成に限られるわけではなく、ＬＣＤモジュール１５０の製品価値を大幅に損なわない範囲で、アンテナの巻数（２周を越えてもよい）、線幅、線間、膜厚等の変更が可能である。【００５２】
また、アンテナを構成する材料としては、銀または銀合金が導電率が高いため最も好適であるが（表１参照）、比較的導電率が高い銅または銅合金を用いてもよい。ただし、銅または銅合金を用いる場合は環境汚染対策の問題があり、生産、もしくは廃棄回収による総額でコスト上昇を招く可能性が存在する。また、材料コストは高くなるが、金または金合金を用いれば、化学的安定性や加工の容易度が上がるなどのメリットがある。また、金属材料は一般的に、アニールを行うことにより、より導電率を高く理想値に近づけることが可能である。なお、表２中の３５Ｖの電圧を得る７．００×１０７（Ｓ／ｍ）の導電率材料を用いたテストアンテナ１と同等の性能を、同じ９００ｎｍの膜厚の１．５０×１０７（Ｓ／ｍ）程度のアルミ合金配線を用いて実現しようとする場合には、２ｍｍ以上の幅のアンテナ線を４重に配する必要があることが分かっている。【００５３】
（基板構造）
次に、基板構造について説明する。【００５４】
図５は、上記アクティブマトリクス基板の断面図であって、アンテナ８１（アンテナ１０）が設けられている部分の断面の一例を図示したものである。【００５５】
図示のように、上記アクティブマトリクス基板の最下層には、絶縁性基板１が設けられており、該絶縁性基板１上には、ベースコート膜２、ゲート絶縁膜３、下部中間層４、上部中間層５、アンダーパス層６（上記電気配線の一例）、保護膜７、層間絶縁膜８、および透明導電膜（Indium Tin Oxide、ＩＴＯ膜）９がこの順で形成されている。【００５６】
透明導電膜９上の一部（上記アクティブマトリクス基板の最外周部）には、アンテナ１０が形成されている。アンテナ１０は、コンタクトホール１１によって透明導電膜９を介してアンダーパス層６と接続されている。また、アンテナ１０が形成されていない部分の透明導電膜９は、コンタクトホール１２によってアンダーパス層６と接続されており、外部回路との接続端子を設けたり、アンテナ以外の素子やデバイス、または回路と接続する手段を供している。【００５７】
アンダーパス層６は、ループ状に周回して形成されたアンテナ１０の外周端を受信部８２および表示部８５が形成された内周側に引き込むパターンである（図１の符号Ａの部分）。アンダーパス層６は、このような役割を担っているため、アンテナ１０と交差する部分がある。本実施形態では、アンダーパス層６を表示部８５におけるＴＦＴのソース電極と同じ材料で、同じ層に形成している。【００５８】
ここで注目すべきは、アンテナ１０を透明導電膜９上に形成したことである。これにより、アンテナ１０を形成するプロセスをアクティブマトリクス基板形成プロセスの終了後に行うことができるので、既存のプロセスの順番を変更する必要がなくなる。また、アンテナ１０を透明導電膜９上に形成したことにより、互いに交差するアンダーパス層６とアンテナ１０とが、層間絶縁膜８および透明導電膜９を介して配置されることになる。【００５９】
ここで、一般的なアクティブマトリクス基板における層間絶縁膜８は、およそ２５００ｎｍ程度の厚みで形成されるため、アンダーパス層６−アンテナ１０間の距離を確保でき、両者の間に生じる寄生容量を小さくできる。すなわち、アンテナ１０を回路実装レイヤから遠ざけてその影響を低減することができるため、アンテナ１０の高周波設計性能値を保全することができる。【００６０】
また、本実施形態では、図６に示すように、アンダーパス層６とアンテナ１０とが交差する部分において、それ以外の部分よりも、アンダーパス層６より抵抗値の低いアンテナ１０の幅を狭くしている（図中の点線で囲まれた部分を参照）。これにより、深刻なボトルネック抵抗部となることを避けつつ、両者の間に生じる寄生容量を小さくできる。【００６１】
また、銀合金を用いてアンテナ１０を形成する場合、アンテナ１０をアクリル系樹脂やポリイミドなどによって構成される層間絶縁膜８上に形成すると、剥離等の問題を生じる可能性が高い。これは、層間絶縁膜８を構成する上記のような樹脂は、銀との接着性が極めて悪いためである。そこで、本実施形態では、アンテナ１０を層間絶縁膜８上の透明導電膜９上に形成する。これにより、何ら特別の措置をとることなく、上述のような接着性の問題を回避できる。【００６２】
（アクティブマトリクス基板の製造方法）
次に、上記アクティブマトリクス基板の製造方法について説明する。図７は、この製造方法の製造過程を示している。【００６３】
（工程１）
まず、図７（ａ）に示すように、絶縁性基板１として、洗浄工程を行った厚み３００，０００〜７００，０００ｎｍ程度のガラス基板を準備する。【００６４】
（工程２）
次に、図７（ｂ）に示すように、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学気相堆積）法により、ベースコート膜（tetraethylorthosilicate；ＴＥＯＳ）２、ゲート絶縁膜（ＴＥＯＳ）３をそれぞれ１００ｎｍ程度、下部中間層（窒化シリコン、ＳｉＮｘ）４、上部中間層（ＴＥＯＳ）５をそれぞれ数百ｎｍ程度、この順に４層連続して成膜する。なお、当工程においては別途ゲート配線を設けるなどを行い、またチャネルとなるシリコン膜の成膜、結晶化、熱活性化、フォトリソグラフによるパターンの形成、不純物注入などの工程処理を行い、層内にトランジスタなどを形成するが、ここではアンテナの工程に直接関係しないため省略する。【００６５】
（工程３）
次に、スパッタリング法により、アンダーパス層（Ti-Al-Ti）６を数百ｎｍ程度成膜する。成膜後、図７（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法により所定のパターンに形成する。なお、この工程３は、ＴＦＴのソース電極製造時に共に行われる。【００６６】
（工程４）
次に、図７（ｄ）に示すように、プラズマＣＶＤ法により保護膜（ＳｉＮｘ）７を数百ｎｍ程度成膜する。【００６７】
（工程５）
次に、コンタクトホール１１，１２を形成するために、図７（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ法により保護膜７を所定のパターンにエッチングする。【００６８】
（工程６）
次に、層間絶縁膜８を２５００ｎｍ程度成膜する。成膜時には図７（ｆ）に示すように、コンタクトホール１１，１２の形状を保持するようにパターン状に積層する。【００６９】
（工程７）
次に、スパッタリング法により透明導電膜（ＩＴＯ）９を１００ｎｍ程度成膜する。成膜後、図７（ｇ）に示すように、フォトリソグラフィ法により所定のパターンに形成する。【００７０】
（工程８）
次に、ＣＶＤ法により、アンテナ（銀合金）１０を数百ｎｍ程度成膜する。この膜厚については前述のとおりである。成膜後、図７（ｈ）に示すように、フォトリソグラフィ法により所定のパターンに形成する。これにより、アンダーパス層６と交差する部分において、それ以外の部分より、幅が狭くなっている。以上の工程により、上記アクティブマトリクス基板を製造することができる。【００７１】
以上、本実施形態で挙げた構成は、単なる一例に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、表示システム１００において、映像信号４２および制御・タイミング信号４３は、上述のような電波による伝送だけでなく、例えば光によって伝送することも可能である。その場合、駆動装置５０の送信機能は、一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）とその駆動回路とによって達成でき、無線表示装置９０の受信機能は、一般的なフォトダイオードによって達成できる。また、表示システム１００において、映像信号４２、制御・タイミング信号４３、および電力４４が全て伝送されることなく、これらのうちいずれかのみが伝送される構成としてもよい。【００７２】
また、本発明に係るアンテナは、送信アンテナ４６にも適用可能である。また、本発明に係るアンテナは、少なくとも装置間において完全に非接触で電力の伝送を行う用途であれば、如何なる装置にも適用されるものである。【００７３】
また、図３に示したＬＣＤモジュール１５０は、ハンドセット設計者のＦＰＣ(Flexible Printed Circuit、フレキシブルプリント基板)の配置に対する考慮が軽減されるため、設計自由度が上がる。また、ＬＣＤモジュール１５０は、ユーザがプラスチックパック包装された好きな絵柄の描かれたＬＣＤモジュールを購入して適宜差し替えることができるような新たな利用方式／形態を提供する。よって、全く新しいＬＣＤモジュールの流通／販売形態が可能となる。【００７４】
また、本実施形態に係るアンテナ装置は、上記電気配線を構成する材料が、アルミニウム、またはアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である構成としてもよい。【００７５】
アルミニウム合金で薄膜形成する技術は広く普及しており、電気配線の形成を既存のプロセスで容易に実現することができる。【００７６】
また、本実施形態に係るアンテナ装置は、上記アンテナを構成する材料の導電率が、３．８０×１０７Ｓ／ｍ以上である構成としてもよい。【００７７】
上記の構成によれば、上述のように、実用的に十分なサイズでのアンテナを設計することが可能となる。【００７８】
また、本実施形態に係るアンテナ装置は、上記アンテナを構成する材料の導電率が、上記電気配線を構成する材料の導電率の１５０％以上である構成としてもよい。【００７９】
上記の構成によれば、上述のように、実用的に十分なサイズでのアンテナを設計することが可能となる。【００８０】
また、本実施形態に係るアンテナ装置は、上記アンテナを構成する材料が、銀、銀を主成分とした銀合金、銅、銅を主成分とした銅合金、金、および金を主成分とした金合金のいずれかである構成としてもよい。【００８１】
上記の構成によれば、上述の金属は導電率が比較的大きいので、上記アンテナのサイズを十分に小さくすることができる。【００８２】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記アンテナは、ループ状に周回した状態で形成されている構成としてもよい。【００８３】
上記の構成によれば、いわゆるループアンテナを構成することが可能となる。【００８４】
本実施形態に係る表示装置基板は、上記アンテナは、巻数が２以上である構成としてもよい。【００８５】
上記の構成によれば、上記アンテナによる大きな電圧の生成が容易に行える。【００８６】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記表示領域の外側の領域は、当該表示装置基板における額縁部分である構成としてもよい。【００８７】
上記の構成によれば、上記アンテナのサイズを小さくすることができるため、例えば小型携帯機器では約１〜２（ｍｍ）程度しか幅がない額縁部分へ容易に収容できる。【００８８】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記基板上に、薄膜トランジスタ、画素電極、走査信号線、およびデータ信号線が形成されている構成としてもよい。【００８９】
上記の構成によれば、アクティブマトリクス基板は、薄膜形成プロセスによって形成されるので、全てのプロセスを薄膜プロセスとすることができる。【００９０】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記基板に対して上記薄膜トランジスタよりも上層に設けられ、かつ、上記基板と上記画素電極との間の層に設けられる層間絶縁膜をさらに備え、上記アンテナが、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられる構成としてもよい。【００９１】
また、本実施形態に係る表示装置基板の製造方法は、上記基板上に、薄膜トランジスタ、画素電極、走査信号線、およびデータ信号線が形成される表示装置基板の製造方法であって、上記基板に対して上記薄膜トランジスタよりも上層に、かつ、上記基板と上記画素電極との間の層に層間絶縁膜を設ける層間絶縁膜形成工程と、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に上記アンテナを設けるアンテナ形成工程とを有する方法としてもよい。【００９２】
上記の構成および方法によれば、上記アンテナを形成するプロセスを、上記アクティブマトリクス基板形成プロセスの終了後に行うことができるので、既存のプロセスの順番を変更する必要がなくなる。また、アンテナと、画素駆動のドライバ回路やその配線などとの浮遊容量を低減することができる。【００９３】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記層間絶縁膜が、誘電率の低い樹脂によって構成される構成としてもよい。【００９４】
上記の構成によれば、層間絶縁膜が、誘電率の低い樹脂によって構成されるので、アンテナと、画素駆動のドライバ回路やその配線などとの浮遊容量をさらに低減することができる。【００９５】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、少なくとも上記アンテナと交差する部分の上記電気配線が、上記層間絶縁膜と上記基板との間の層に設けられる構成としてもよい。【００９６】
また、本実施形態に係る表示装置基板の製造方法は、上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、少なくとも上記アンテナと交差する部分の上記電気配線を、上記層間絶縁膜と上記基板との間の層に設ける電気配線形成工程をさらに有する方法としてもよい。【００９７】
上記の構成および方法によれば、上記アンテナと上記電気配線とは、比較的厚みのある層間絶縁膜を介して交差することになるので、交差部分における寄生容量を小さくすることができる。【００９８】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、上記電気配線と交差する部分の上記アンテナの幅が、上記電気配線と交差する部分以外の上記アンテナの幅よりも狭くなっている構成としてもよい。【００９９】
また、本実施形態に係る表示装置基板の製造方法は、記アンテナと上記電気配線とが交差する配置となっており、上記電気配線と交差する部分の上記アンテナの幅を、上記電気配線と交差する部分以外の上記アンテナの幅よりも狭く形成する方法としてもよい。【０１００】
上記の構成および方法によれば、アンテナと電気配線との交差部分における電気配線の幅が狭くなっているので、交差部分以外の抵抗値を落とすことなく、交差部分における寄生容量を小さくすることができる。【０１０１】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記アンテナを構成する材料が、銀を主成分とする銀合金であり、上記アンテナが、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜のさらに上層に設けられる構成としてもよい。【０１０２】
また、本実施形態に係る表示装置基板の製造方法は、上記アンテナを構成する材料が、銀を主成分とした銀合金であり、上記アンテナを、上記基板に対して上記層間絶縁膜よりも上層に設けられるＩＴＯ膜のさらに上層に設ける方法としてもよい。【０１０３】
上記の構成および方法によれば、銀合金膜が、ＩＴＯ膜を介して層間絶縁膜上に積層されるので、直接層間絶縁膜上に積層されるよりも接着性を向上させることができる。【０１０４】
また、本実施形態に係る表示装置基板は、上記表示回路は、無線通信によって外部の装置から信号、電力、またはその双方を受信するとともに、上記電力は上記アンテナを介して電磁誘導または共振によって受信する構成としてもよい。【０１０５】
上記の構成によれば、表示に必要な信号の送受信、および、電力供給の双方を無線によって実現することができる。【０１０６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係るアンテナは、導電率の高い材料によって構成することにより、電力確保、小型化、および発熱の問題に対して優れた効果を有しており、少なくとも装置間において完全に非接触で電力の伝送を行う用途であれば、如何なる装置にも好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７（ａ）】
2009041119.tif 000011
【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
2009041119.tif 000013
【図７（ｄ）】
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【図７（ｅ）】
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【図７（ｆ）】
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【図７（ｇ）】
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【図７（ｈ）】
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【国際調査報告】
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2009041119.tif 000020
2009041119.tif 000021
2009041119.tif 000022
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