(57)【要約】【課題】本発明は、表示手段（３０）と、前記表示手段（３０）に関連して配置されるようになされた受信及び／又は送信手段（１０）と、を備えるディスプレイ構成（１００）に関する。【解決手段】光透過性導電層構造は、前記表示手段（３０）上に設けられるようになされる。前記光透過性導電層構造は、前記受信及び／又は送信手段を構成する複数の受信及び／又は送信素子（１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４）を形成するように配置又は構造化される。前記受信及び／又は送信素子の個別の又はグループ単位の給電及び／又は制御を行う給電及び／又は制御手段（２１、２２、２３）が提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段と、前記表示手段に関連して配置されるようになされた受信及び／又は送信手段と、を備えるディスプレイ構成であって、
光透過性導電層構造は、前記表示手段上に設けられるようになされ、
前記光透過性導電層構造は、前記受信及び／又は送信手段を構成する複数の受信及び／又は送信素子を形成するように配置又は構造化され、また、前記受信及び／又は送信素子の個別の又はグループ単位の給電及び／又は制御を行う給電及び／又は制御手段が提供される
ことを特徴とするディスプレイ構成。
【請求項２】
前記光透過性導電層は、前記表示手段上に配設される光透過性非導電支持層上に設けられる
ことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ構成。
【請求項３】
前記給電及び／又は制御手段は、前記受信及び／又は送信素子の個別の又はグループ単位の給電及び／又は制御を行うために前記受信及び／又は送信素子に接続される
ことを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ構成。
【請求項４】
前記光透過性導電層は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等で構成される薄い金属被覆、又は例えばＩｎＳｎＯ２で構成される金属添加酸化物被覆；薄い保護被覆の下の導電性ポリマー；金属、炭素、又はドーピング導電性ポリマーで構成される導電性粉体、あるいは分子レベルで被覆に混合されたドーピング・ポリマー又はカーボン・ナノチューブ、あるいは真空蒸着された酸化インジウムスズによる硬質被覆、を含む
ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項５】
前記光透過性導電層は、複数の又は少なくとも２つの副層を有する多層構造を備える
ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項６】
前記受信及び／又は送信素子は、アンテナ素子構成を備える
ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項７】
前記アンテナ素子のサイズ及び／又は形状は、電波又はミリ波又はマイクロ波用の通信チャネルの周波数特性及び／又は偏波特性に依存するようになされる
ことを特徴とする、請求項６に記載のディスプレイ構成。
【請求項８】
前記アンテナ素子は、個別送信及び／又は受信素子を備える
ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項９】
前記アンテナ手段は、アンテナ素子のアレイ又はサブ・アレイを備える
ことを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１０】
前記アンテナ素子は、１つ又は複数の層におけるダイポール・アンテナ又はコプレーナ・アンテナ、あるいはパラレル・プレート・アンテナを備える
ことを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１１】
前記給電手段は、例えばコプレーナ・アンテナ素子の前記アンテナ手段と同じ平面に設けられ、又は２つ以上の平面におけるアンテナ素子に給電するようになされる
ことを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ構成。
【請求項１２】
前記アンテナ素子は、アンテナ・パッチを備える
ことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１３】
前記表示手段は、接地導線層を備え、前記接地導線層は、前記受信及び／又は送信アンテナ・パッチの接地面として働くようになされる
ことを特徴とする、請求項１２に記載のディスプレイ構成。
【請求項１４】
例えば前記受信及び／又は送信素子がその上に設けられる前記表示手段の第１の側面に対向する、前記表示手段の第２の側面に、前記受信及び／又は送信素子の接地面として働くようになされた別個の接地導電層が設けられる
ことを特徴とする、請求項１２に記載のディスプレイ構成。
【請求項１５】
前記給電手段は、前記表示手段を横断する、即ち前記表示手段の延長面と交差するビアを備える
ことを特徴とする、請求項１２、１３、又は１４のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１６】
前記光透過性導電層は、前記表示手段上に直接又は支持層を介して設けられ、前記表示手段は、例えばラップトップ、パームトップ、ＰＣ、携帯電話等の無線通信デバイスのディスプレイを含む
ことを特徴とする、請求項６乃至１５のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１７】
前記アンテナ素子は、前記給電及び／又は制御手段と分離して含まれ且つデジタル制御手段に接続されるスイッチング及び結合手段に伝送手段又は給電手段を介して接続され、また、電波又はミリ波又はマイクロ波信号処理手段にアンテナ・ポートを介して接続される
ことを特徴とする、請求項６乃至１６のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１８】
前記スイッチング及び／又は結合手段は、前記ディスプレイ又はディスプレイ・コンピュータ制御手段内に設けられる前記表示手段の回路基板に組み込まれる
ことを特徴とする、少なくとも請求項１７に記載のディスプレイ構成。
【請求項１９】
前記スイッチング及び／又は結合手段は、スイッチング又は分散ネットワーク、及び／又はビーム形成手段又は空間多重化手段を備える、
ことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項２０】
前記アンテナ素子は、前記表示手段を形成する前記光透過性導電層の一部又は全体に設けられるように配置される、
ことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項２１】
前記受信及び／又は送信素子は、センサーとして働くようになされた受信素子を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項２２】
前記光透過性導電層は、例えばマルチメディア通信のような無線通信向けのラップトップ、パームトップ、携帯電話等の無線通信デバイスのディスプレイ又は画面として働く前記表示手段の上部に設けられる
ことを特徴とする、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項２３】
前記表示手段に関連して配置される受信／送信手段を備えるディスプレイ構成においてマルチパス電波又はミリ波又はマイクロ波信号を受信し処理する方法であって、
前記表示手段上に配設される光透過性導電層構造を利用して提供されるいくつかの受信素子のそれぞれにおいて個々の空間結合信号を受信するステップと、
前記各受信素子において受信された前記各信号の給電、結合、及び／又はスイッチングを行うために、受信素子を個別に又はグループ単位で制御するステップと、
前記ディスプレイ構成を、光学表現と電波又はミリ波又はマイクロ波受信の両方に使用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
表示手段と、送信又は送受信手段と、を備える構成において電波又はミリ波信号又はマイクロ波を処理し送信する方法であって、
前記表示手段に関連する又は前記表示手段に含まれる給電、結合、及び／又はスイッチング分散ネットワークにおいて、いくつかの電波、ミリ波、又はマイクロ波信号のスイッチング及び／又は結合及び／又は多重化を行うステップと、
例えばラップトップ等の前記表示手段が光学表現と電波、ミリ波、又はマイクロ波送信の両方に使用可能となるように、前記表示手段の上部に設けられる光透過性導電層を利用して提供される各送信素子に個別の電波、ミリ波、又はマイクロ波信号を供給するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示手段と、当該表示手段に関連して設けられる受信及び／又は送信手段、例えばアンテナ手段と、を備えるディスプレイ構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイが受信及び／又は送信手段、例えばアンテナ手段と何らかの形で組み合わされる場合、後者は、表示画面の裏面又はディスプレイのフレーム内に設けられる。しかしながら、例えばフル無線ネットワークであれシングル・リンクであれ、データ伝送能力に関する限りはアンテナ構成がどのように実装され又は構築されるかが非常に重要となる。端末アンテナの潜在的な能力を最大限活用するために、端末には、無線通信ネットワーク内の様々な自由度の無線チャネルに独立して結合される複数のアンテナが装備されることもある。単一波の場合では、自由度は基本的に方向及び偏波である。しかしながら、実際のチャネルでは、伝送波は周囲環境の物体によって散乱され、いわゆるマルチパス・チャネルが発生することになる。つまり、受信機側ならびに送信機側で異なる方向に対応する多数の異なる経路が存在することになる。例えばラップトップに関しては、上述のように、周囲フレーム又は画面の裏面をアンテナ素子の配置場所として利用することが最も一般的である。ラップトップの画面の裏面をアンテナ位置として利用する主な欠点は、アンテナ素子が反対方向、つまり表側にある表示手段によって遮蔽されることである。最良の利得を有する無線経路は、典型的には限られた角度範囲に集中する。ラップトップ画面の裏面がこの角度範囲から離れる方向に向けられた場合は、最も強い経路が大幅に減衰される。この欠点を克服する１つの試みでは、アンテナは、ラップトップ・カバーの縁部又はフレーム部に置かれる。しかしながら、この場合はアンテナ素子のサイズ、数、及び物理構成が制限されることになる。例えばラップトップ・ディスプレイと関連付けられるすべての既知のアンテナ構成において、強い経路の遮蔽及び減衰は深刻な問題を招くことになる。更に、すべての方向のカバレージ提供を十分に制御できないという欠点もある。特に、将来の無線通信システムでは、ダイバーシティ、ビーム形成利得、又は空間多重化（ＭＩＭＯ）に使用される複数のアンテナ又はアンテナ・アレイは、非常に重要な構成要素となる。したがって、既知のアンテナ構成では大きさと柔軟性が十分でなく、不都合が生じる。特に、ラップトップ、パームトップ、及び同様のデバイスで使用されるアンテナは、このような機能をサポートするように構築することができない。小型になるほど魅力が高まる傾向があるデバイスでは、通常スペース不足となる。要約すると、アンテナがディスプレイの裏面又はディスプレイのフレーム内に配置される場合は、アンテナのサイズが小さくなり、アンテナの配置場所が制約され、及び／又はアンテナが遮蔽される問題が生じ、その結果送受信能力及び品質又は光学表現能力が低下する故に、満足のいくアンテナ特性を提供することができなくなる。したがって、ディスプレイ及びその光学表現能力がアンテナによって害されず、アンテナもまたディスプレイによって害されないことを保証することが何よりも重要である。しかし、既知の解決策には、少なくともアンテナが柔軟な形で十分機能を発揮し、受信及び送信に関する限り満足のいく特性がもたらされるような形で、アンテナを作成し配置することができないという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一目的は、アンテナとディスプレイが共に十分機能を発揮し柔軟性を有する、アンテナ手段と関連付けられるディスプレイ構成を提供することである。具体的には、本発明の一目的は、強い経路の減衰による問題が生じなくなり、最も高い利得を有する無線経路が使用可能となる、アンテナ手段と関連付けられた表示手段を備える構成を提供することである。また、本発明の一目的は、潜在的な能力を最大限活用することを可能にするとともに、様々な自由度の無線チャネルとの独立した結合も可能にする構成を提供することである。具体的には、本発明の一目的は、受信機側と送信機側の異なる方向に対応する多数の異なる経路に対処し得る効率的な複合型ディスプレイ・アンテナ構成（combined display and antenna arrangement）を提供することである。
【０００４】
更に具体的には、本発明の一目的は、ラップトップ、パームトップ、携帯電話等の無線通信デバイスで使用され得る柔軟且つ制御可能なディスプレイ及びアンテナ構成を提供することである。また、本発明の一目的は、追加的なスペースを必要とせずにアンテナ部を十分な大きさに作成することが可能となり、すべての可能な方向の送信／受信を可能にする、廉価且つ製作容易なアンテナ手段付きディスプレイ構成を提供することである。具体的には、本発明の一目的は、アンテナとディスプレイが互いに遮蔽し合う問題が生じない、マルチパス電波又はミリ波又はマイクロ波信号に適したディスプレイ・アンテナ構成を提供することである。また、本発明の一目的は、無線周波数通信用の無線マルチメディア機器に適した構成を提供することである。更に、本発明の一目的は、優れた受信／送信能力及び特性を有するだけでなく、高品質の光学表現能力も有する構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、表示手段と、前記表示手段に関連して配置されるようになされた受信及び／又は送信手段と、を備えるディスプレイ構成が提供される。前記表示手段上には光透過性導電層構造が設けられる。前記光透過性導電層構造は、必要に応じて接地層と組み合わせて、前記受信及び／又は送信手段を構成する複数の受信及び／又は送信素子を形成するように配置又は構造化される。前記受信及び／又は送信素子の個別の又はグループ単位の給電及び／又は制御を行う給電及び／又は制御手段が設けられる。
【発明の効果】
【０００６】
実質的に（例えばラップトップ・コンピュータ、パームトップ、携帯電話等の無線通信端末の）表示画面の表示面全体が受信及び／又は送信に利用可能となる利点が得られることは、極めて有利である。また、本発明の一利点は、光学表現手段によるアンテナ素子の遮蔽が回避され、その逆も同様に回避されることである。
【０００７】
また、本発明の一利点は、例えば将来の次世代無線通信システム向けのアンテナ・アレイを有する効果的なアンテナ構成が提供され得ることである。本発明の別の利点は、無線ネットワーク又はシングル・リンクのデータ伝送能力が改善され得るとともに、様々な自由度の無線チャネルに独立して結合される複数のアンテナを端末デバイスに装備することが可能となるため、潜在的に利用可能な能力が活用され得ることである。
【０００８】
特に、本発明の一利点は、最も柔軟且つ容易な形で給電及び／又は制御又は処理可能な、マルチパス受信／送信をサポートするアンテナ構成が提供されることである。また、本発明の一利点は、アンテナ・ダイバーシティを有するマルチ・アンテナ構成を無線通信デバイス上に設けることにより、ビーム形成利得及び空間多重化が可能となることである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下では非限定的な例として、添付図面を参照しながら本発明についてより詳細に説明する。
【００１０】
【図１】受信及び／又は送信素子を有するディスプレイ構成の第１の実施形態のブロック図である。
【図２】受信及び／又は送信素子を有するディスプレイ構成の第２の実施形態のブロック図である。
【図３】本発明に係る表示手段及びアンテナ手段を有するラップトップをごく概略的に示す図である。
【図４】ディスプレイ及びアンテナ構成の一実装環境の概略断面図である。
【図５】ディスプレイ及びアンテナ構成の別の実装環境の断面図である。
【図６】特定の実装環境に係る給電手段を有するディスプレイ及びアンテナ構成のまた別の実施形態の断面図である。
【図７】別の実装環境に係る給電手段を有する例示的なディスプレイ及びアンテナ構成の断面図である。
【図８】また別の実装環境に係る給電手段を有する例示的なディスプレイ及びアンテナ構成の断面図である。
【図９】複合型ディスプレイ・アンテナ構成において無線信号を受信する本発明の概念の一実装環境を示す概略フロー図である。
【図１０】本発明に係る構成から電波信号を送信する一手法を示す概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、いくつかのアンテナ素子１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４を備えたアンテナ手段１０として働く受信及び送信要素を有する複合型ディスプレイ・アンテナ構成１００の一実装環境を示す。アンテナ手段１０は、例えばラップトップ５０又は同様のデバイスの表示手段３０の前面、即ち表示手段３０の上部に設けられる光透過性導電層構造を利用して提供される。本例のアンテナ素子１Ａ１、．．．、１Ａ４（図１にはほんの一部が示される）は、アレイ・アンテナ素子を備える。光透過性導電層は、アンテナ給電／制御用の送電線路２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３、２Ａ４を備え、各送電線路は、給電及び／又は制御手段２１に接続される。表示手段３０には接地層（図示せず）が含まれる。あるいは、後で更に説明するように、この接地層は、アンテナ手段が接続される別個の層として設けられる。送電線路２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３、２Ａ４は、特に、例えば本例ではデジタル・スイッチング及び結合制御手段を含む制御手段２２によって制御されるＲＦスイッチング及び結合回路を含むスイッチング及び／又は結合手段２１を備える又は該手段に含まれる、給電及び／又は制御手段に接続される。アンテナ素子は、アンテナ・ポートを介し、スイッチング及び／又は結合手段２１を経て、いわゆるＲＦ無線チェーンに接続される。本例では、ＲＦ／無線チェーンは、例えば中間周波数へのダウン・コンバート（受信用）、フィルタリング、信号検出、受信信号と送信信号の分離、（受信用の）アナログ・デジタル変換（送信用のデジタル・アナログ変換）等に使用されるエレクトロニクスを意味する。
【００１２】
本実施形態では、アンテナ素子はパッチを備える。パッチは、任意の形態及び形状とすることができ、任意の適切な形、例えば１つ又は複数のアレイの形で配置することができる。
【００１３】
図２は、アンテナ素子がダイポール・アンテナである構成１００Ｂの具体例を示す。図２には、表示手段３０Ｂ上にアンテナ素子１Ｂ１、１Ｂ２、．．．、１Ｂ８のみを配設した様子が示される。他の側面の機能は、図１を参照して説明したのと同様である。本例ではアンテナ素子がダイポールであるため、アンテナ手段の接地面は必要とされない。アンテナ素子は、同一平面内で給電されるコプレーナ・アンテナ素子として構成される。これらのアンテナ素子は、給電バランスがとられる限り、２つ以上の平面内に配置すること、あるいは別の平面内で給電することも可能である。
【００１４】
図３は、ラップトップの表示画面３０’に関連して設けられるアンテナ構成１００１の一実施形態を示す。アンテナ素子１Ａ１、１Ａ２、１Ａ３、１Ａ４（本例ではそれぞれ異なるタイプとして示されるが、これは単に本発明の概念が任意のタイプのアンテナ手段をカバーすることを示すにすぎない）を形成する光透過性導電層は、画面の前面に置かれる。基本的に、ラップトップ・コンピュータ上で占有される表示画面３０’の表面は、アンテナ手段を設ける場所としても使用される。光透過性導電層のアンテナ素子は、既知の製造技法を使用した多数の異なる手法で実現することができる。薄型導線又は平面パッチは、いくつかの個別のアンテナ素子が形成されるように配置することができる。また、これらをアレイの形に組み合わせてアレイ・アンテナを形成することもできる。上述のとおり、アンテナ素子に加えて、送電線路を備える給電構造を同軸ケーブル、細線、薄型導波路、例えばストリップ線又はマイクロ・ストリップによって形成することも、構造体に組み込むこともできる。図３では図示が省略されている。
【００１５】
図４は、ディスプレイ及びアンテナ構成１００２のごく概略的な断面図であり、ここでは、表示手段３０２上に配設された（ＦＲ又はミリ波又はマイクロ波用の）光透過性導電層１０２が示されている。表示手段３０２は、接地導電層又は機能（図示せず）を備え、前記接地導電層は、アンテナ手段１０２の接地面としても働くようになされる。アンテナ手段は（好ましくは図示されていない給電及び／又は制御手段も）、本例では表示手段３０２上に直接配設されるように示されているが、別法として、光透過性であるが非導電性である支持層（図示せず）上に設けることも可能であることを理解していただきたい。図４の主な目的は、別個の接地層が必要とされず、表示手段の接地特性を使用してアンテナ手段の接地面を形成することができることを示すことである。
【００１６】
本発明によれば、光透過性導電層構造は、ＲＦ波又はミリ波（又はマイクロ波）信号を導通する光透過性薄膜を備える。この導電性は、金属又はドーピング半導体材料を利用してもたらされる。また、アンテナ素子、より一般的には受信及び／又は送信手段を形成するのに使用される。任意選択で、光透過性導電層構造には給電及び／又は制御手段も組み込まれる。
【００１７】
一実装環境では、光透過性導電材料は、光を透過するが所期の周波数、例えばＲＦ波及び／又はミリ波を導通する半導体層を含む。
【００１８】
図５は、アンテナ手段を形成し、表示手段３０３上に配設される光透過性非導電支持層４０３上に配置された光透過性導電層１０３を備えるディスプレイ構成１００３の一代替実装環境の概略断面図である。本例では、例えばアンテナ手段１０３がその上に設けられ本例で第１の側面（画面の上部又は前面）と呼ばれる表示手段３０３の側面に対向する、表示手段３０３の第２の側面に、別個の接地導電層６０３が設けられるものと想定する。接地層６０３は、アンテナ手段の接地面として働くようになされる。この特定の実装環境には、アンテナ層１０３のアンテナ手段がボンディング・ワイヤ２Ａ３’によってＲＦコネクタ２０３にどのように接続され、ＲＦコネクタ２０３がディスプレイの背面又は底部に所在する別個の導電接地層６０３にどのように接続されるかも示される。アンテナ手段の接地面機能は、表示手段自体の接地機能によって提供されてもよい。表示手段の接地機能がアンテナ手段にも使用されるかどうかは、使用されるディスプレイ技術に依存する。その理由を例示するために、以下ではディスプレイのいくつかの例について更に論じる。
【００１９】
任意選択で、アンテナ素子に接続されアンテナ素子の給電用に設けられる上述の給電手段は、前記アンテナ素子の個別の又はグループ単位の給電を行うようになされる。
【００２０】
給電手段は、スイッチング及び／又は結合手段と別個の手段であり、あるいはスイッチング及び／又は結合手段と結合され又はその一部を形成する。任意選択で、スイッチング及び／又は結合手段は、表示手段の回路基板に組み込まれる。表示手段は、例えば無線通信デバイス、特にラップトップ、パームトップ、携帯電話等の無線マルチメディア通信デバイスの表示手段であってよい。任意選択で、スイッチング及び／又は結合手段は、表示画面自体又は表示画面を制御するコンピュータ制御手段内の無線通信デバイスの回路基板に設けられる。
【００２１】
送信及び／又は受信素子は、個別送信及び／又は受信素子、例えばアンテナ素子であることも、アレイの形に組み合わされることもある。様々な実施形態によれば、これらの素子は、様々な手法で組み合わせること、実行する機能を切り替えること、あるいはアンテナ・アレイを形成するように構成することができる。
【００２２】
給電は、様々な手法で実現され得る。いくつかの例が図６及び図７に示される。
【００２３】
図６は、表示手段３０４上に配設された光透過性導電層１０４を利用して形成されるアンテナ手段を備えるアンテナ構成１００４の概略断面図である。任意選択で、上述の支持層を設けることができる（図示せず）。給電手段２Ｄ１は、コプレーナ・アンテナを備えるアンテナ手段１０４と同じ平面に設けられる。アンテナ手段１０４の各アンテナ素子（本例では簡略化のため１つの素子だけが示される）に個別に給電することも、複数のアンテナ素子にグループ単位で給電することもできる。
【００２４】
図７は、アンテナ手段が表示手段３０５上に配設されたアンテナ・パッチ１Ｅ１（１つだけ図示）を備える別のアンテナ構成１００５の断面図である。別個の接地層６０５が設けられる。本例の伝送手段は、表示手段３０５を通じてアンテナ・パッチ１Ｅ１に至るビア（via）２Ｄ１を備える。
【００２５】
図８は、表示手段３０６上に配設されたアンテナ・パッチ１０６を備え、スロットや層６０６内のループ等を利用して給電が行われ得る、また別のアンテナ構成１００６の断面図である。任意選択で、いくつかの導電面を利用していくつかの接地面が設けられる。パッチの給電は、電磁的に実現され得る。
【００２６】
任意選択で、アンテナ素子のサイズ及び／又は形状は、電波又はミリ波が受信／送信される通信チャネルの周波数特性及び／又は偏波特性に依存する。いくつかの有利な実装環境におけるアンテナ素子は、パッチを備える。薄型光透過性導電層は、様々な技法を使用して設けることができる。この光透過性導電層は、例えば真空蒸着又はスパッタリングによって送電線路と共に透過性非導電支持層上に堆積させることができ、当該透過性非導電支持層に対してアンテナ給電を行うことにより、任意の適切な形状及び数ならびに任意の構成のアンテナ素子、例えばパッチを形成することが可能となる。支持層が使用される場合、前記支持層は、表示手段、例えばラップトップのディスプレイの上部に取り付けられる。各アンテナ素子又はアンテナ素子グループは、任意選択で、例えば表示部内又はコンピュータ部内のラップトップの回路基板に組み込まれるスイッチング及び／又は結合デバイスに、例えばマイクロ・ストリップライン等の送電線路及びＲＦコネクタによって接続される。
【００２７】
同実施形態では、アンテナ素子は、デュアル偏波をサポートする。この場合は、各アンテナ素子に２本の送電線路又は導線が接続される。
【００２８】
光透過層又は光透過性の絶縁層には、様々な技法を使用して導電性を与えることができる。一実施形態では、光透過層上にメッシュ構造がエッチングされる。線幅が十分狭い場合は、メッシュは視認できなくなる。金属で覆われる表面の量が十分小さい場合は、殆どの光が透過される。いくつかのこのような層を使用して標準的な階層型アンテナ・アレイ、即ち副層（sub-layer）を形成することができる。
【００２９】
絶縁（光透過）層に導電性を与える別の手法は、薄い金属被覆を施すことである。この被覆は、金、銀、銅等を含む可能性がある。また別の実施形態では、金属酸化物被覆が施される。金属酸化物被覆は、例えばＩｎＳｎＯ２を含む可能性がある。導電性ポリマー又は同様の材料を含む層を薄い保護被覆の下に設けることも可能である。また、硬質被覆は、例えば金属、炭素、又はドーピング導電性ポリマーで構成される導電性粉体で充填することも可能である。更に、ドーピング・ポリマー又はカーボン・ナノチューブを分子レベルで被覆に混合させることも可能である。
【００３０】
真空蒸着された酸化インジウムスズ（indium tin oxide:ＩＴＯ）は、ガラス及びポリマー膜に光透過性を保持させたまま導電性をもたらすのに使用される標準的な工業材料である。
【００３１】
一実施形態では、スイッチング及び／又は結合手段は、ビーム形成手段又はＭＩＭＯ（複数入力複数出力）空間多重化手段を備える又は該手段に接続される。このことは、例えば将来の無線通信システム向けの複数のアンテナ又はアンテナ・アレイがダイバーシティ、ビーム形成利得、あるいは空間多重化に使用可能となることを意味する。したがって、本発明を利用する大きな利点は、例えばすべての可能なＲＦ受信／送信方向がカバーされ得るように、マルチメディア・デバイス等の端末通信デバイスのケース内におけるアンテナ素子又はアレイの配置を任意の所望の様式で選択し構成することが可能となることである。また、伝送能力を高めることが可能となる利点もある。例えばラップトップ・ディスプレイ等のディスプレイのほぼ全体の表面がアンテナ構成に使用可能となるため、端末機器におけるビーム形成及びＭＩＭＯ空間多重化を可能にする高い利得及び全方向性を備えたより効果的なアンテナ・アレイを提供することが可能となり、アンテナを関連する用途及び状況になさせることが可能となる。
【００３２】
図９は、アンテナ手段におけるマルチパス無線信号の受信（１０１）、即ち入力マルチパス無線信号を示すごく概略的なフロー図である。各アンテナ素子又はアンテナ素子グループは、個々の空間サンプリング信号を受信する（１０２）。即ち、これらの信号は、各アンテナ素子が配置される様々な位置で受信される。次に、アンテナ素子からの信号は、例えばアンテナ・スイッチング／結合／制御手段、例えばＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）制御手段内のデジタル制御回路によって制御されるスイッチング及び／又は結合手段又は分散ネットワークにおいて処理される（１０３）。スイッチング及び／又は結合ネットワークは、改善された無線信号（ダイバーシティ）、及び／又は空間フィルタリング信号（ビーム形成）、及び／又は空間多重化された複数のストリーム信号（ＭＩＭＯ）を提供する（１０３）ようになされ得る。本例において、各信号はその後、従来の様式で機能するＷＬＡＮ  ＲＦチェーンに供給される（１０４）。ＷＬＡＮ  ＲＦチェーン１０４では、ＲＦ信号のダウン・コンバート、フィルタリング、合成、検出（送信信号からの分離）、デジタル信号への変換等が行われる。
【００３３】
同様に、図１０は、送信機能を示すごく概略的なフロー図である。
【００３４】
デジタル信号は、電力が各信号に分配され、例えばＷＬＡＮ  ＲＦ  ＴＸチェーンにおいてＤ／Ａ変換ステップ等が実行されるように処理される（２０１）。無論、本発明は、ＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）に限定されるものではなく、本発明の概念は、任意の種類の無線ネットワーク、電波ネットワーク、ミリ波ネットワーク、又はマイクロ波ネットワークに適用可能であることを理解していただきたい。
【００３５】
次に、アナログ変換された信号、例えばＲＦ信号は、分散又はスイッチング及び／又は結合ネットワークにおいて処理され（２０２）、個別の信号が個々のアンテナ素子に供給される（２０３）。次に、個々のアンテナ素子は、例えばダイバーシティ及び／又はビーム形成を用いて各信号を送信する（２０４）。
【００３６】
本発明の概念は、様々なタイプのディスプレイ又は画面に適用可能である。
【００３７】
２つの主なディスプレイ・カテゴリーは、ＬＣＤディスプレイとＬＥＤディスプレイである。ＬＣＤディスプレイ（液晶ディスプレイ）では、画素は単純な有色光レギュレータ、光源は中央ソースとなる一方、ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイでは、各画素は個々の発光体となる。こうしたディスプレイの作成技法にはいくつかの異なるものが存在するが、以下ではいくつかの一般的な例について説明する。
【００３８】
ＬＣＤ画面としては、様々な角度の加撚及び解撚によって光を通過させる液晶（ＬＣ）素子が収容されたツイステッド・ネマチック（ＴＮ）ディスプレイを挙げることができる。このようなＴＮ液晶セルに電圧が印加されないときは、光がセルを通過するように偏光される。印加される電圧に比例して、ＬＣセルは最大９０度まで加撚され、それによって光の偏光が変化し、光の経路が遮断される。電圧レベルを変更することにより、色及び／又は透過性を変化させることができる。
【００３９】
別のタイプのＬＣＤ画面は、ＴＦＴ‐ＬＣＤ画面（ＴＦＴ：薄膜トランジスタ）である。現代のＬＣＤコンピュータ・モニタやテレビジョンのような高解像度カラー・ディスプレイは、アクティブ・マトリックス構造を使用する。マトリックスＴＦＴは、偏光カラー・フィルタに追加される。各画素はそれぞれ専用のトランジスタを有し、そのため、各列ラインが１つの画素にアクセスすることが可能となる。ある行ラインが活性化されたときは、１行の画素にすべての列ラインが接続され、すべての列ラインに正しい電圧が供給される。その後、この行ラインは非活性化され、次の行ラインが活性化される。
【００４０】
ＴＦＴは、金属コンタクト、半導体活性層、及び誘電体層となる薄膜を堆積させることによって作成される特殊な種類の電界効果トランジスタである。ＴＦＴのチャネル領域は、基板上に堆積される薄膜であるが、ＴＦＴが主として液晶ディスプレイで応用されるため、多くの場合ガラスとされる。大部分のＴＦＴは、それ自体は透過的でないが、それらの電極及び相互接続は透過的とされる可能性がある。今日の大部分のＬＣＤ画面は、ＴＦＴに基づくものである。
【００４１】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、発光層が一定の有機化合物の薄膜を含む特殊なタイプのＬＥＤである。発光エレクトロルミネッセンス層は、例えば単純な「プリント」方法を使用して様々な色の光を放射することが可能な画素マトリックスを作成することにより、適切な有機化合物を行及び列単位で平坦なキャリア上に堆積させることを可能にするポリマー物質を含むことができる。このようなシステムは、テレビジョン画面、コンピュータ・ディスプレイ、ポータブル・システム画面で使用することができ、広告、情報、指示用途等で使用することも可能である。
【００４２】
本発明は、添付の特許請求の範囲から逸脱しない限り様々な手法で変更され得ることが理解されるだろう。本発明は、他の端末デバイスにも使用可能であり、ウィンドウ等の光学情報表示面全体に実装することが可能である。他の態様においても、本発明の概念は、具体的に図示される諸実施形態に限定されるものではない。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段（３０；３０Ｂ；３０’；３０２’）と、前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０’；３０２’）に結合して配置されるようになされた受信及び／又は送信手段（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）と、を備えるディスプレイ構成（１００；１００Ｂ；１００１；１００２；１００３；１００４；１００５；１００６）であって、
光透過性導電層構造（１０１；１０２；１０３；１０４；１Ｅ１；１０５；１０６）は、前記表示手段上に設けられるようになされ、
前記表示手段（３０；３０Ｂ；３０’；３０２’）は、ラップトップ、パームトップ、ＰＣ、又は携帯電話を含めた無線通信デバイスあるいはセンサーのディスプレイを含み、前記光透過性導電層構造（１０１；１０２；１０３；１０４；１Ｅ１；１０５；１０６）は、前記受信及び／又は送信手段を構成する複数の受信及び／又は送信素子（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）を形成するように配置又は構造化され、また、前記受信及び／又は送信素子には、前記受信及び／又は送信素子の個別の又はグループ単位の給電及び／又は制御を行う給電及び／又は制御手段（２１；２０３；２Ｄ１）が接続される
ことを特徴とするディスプレイ構成。
【請求項２】
前記光透過性導電層は、前記表示手段上に配設される光透過性非導電支持層（４０３）上に設けられる
ことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ構成。
【請求項３】
前記光透過性導電層（１０１；１０２；１０３；１０４；１Ｅ１；１０５；１０６）は、
Ａｕ、Ａｇ、若しくはＣｕを含む薄い金属被覆、
ＩｎＳｎＯ２で構成される金属添加酸化物被覆、
薄い保護被覆の下の導電性ポリマー、
又は、金属、炭素、若しくはドーピング導電性ポリマーを含む導電性粉体、若しくは分子レベルで被覆に混合されたドーピング・ポリマー若しくはカーボン・ナノチューブ、若しくは真空蒸着された酸化インジウムスズによる硬質被覆、を含む
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のディスプレイ構成。
【請求項４】
前記光透過性導電層（１０１；１０２；１０３；１０４；１Ｅ１；１０５；１０６）は、複数の又は少なくとも２つの副層を有する多層構造を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項５】
前記受信及び／又は送信素子は、アンテナ素子（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項６】
前記アンテナ素子（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）のサイズ及び／又は形状は、電波又はミリ波又はマイクロ波用の通信チャネルの周波数特性及び／又は偏波特性に依存するようになされる
ことを特徴とする、請求項５に記載のディスプレイ構成。
【請求項７】
前記アンテナ素子（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）は、個別送信及び／又は受信素子を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項８】
アンテナ手段は、前記アンテナ素子（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）のアレイ又はサブ・アレイを備える
ことを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ構成。
【請求項９】
前記アンテナ素子は、１つ又は複数の層におけるダイポール・アンテナ（１Ｂ１、．．．、１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’）又はコプレーナ・アンテナ（１０４）、あるいはパラレル・プレート・アンテナを備え、前記給電手段は、コプレーナ・アンテナ素子の前記アンテナ手段と同じ平面に設けられ、又は２つ以上の平面におけるアンテナ素子に給電するようになされる
ことを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１０】
前記アンテナ素子は、アンテナ・パッチ（１Ａ；１Ａ４；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）を備え、前記表示手段は、接地導線層を備え、前記接地導線層は、前記受信及び／又は送信アンテナ・パッチの接地面として働くようになされ、あるいは前記受信及び／又は送信素子がその上に設けられる前記表示手段の第１の側面に対向する、前記表示手段の第２の側面に、前記アンテナ・パッチの接地面として働くようになされた別個の接地導電層が設けられる
ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１１】
前記給電手段は、前記表示手段を横断する、即ち前記表示手段が延在する面と交差するビア（２Ｄ１）を備える
ことを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ構成。
【請求項１２】
前記アンテナ素子は、前記給電及び／又は制御手段と組み合わされ又は前記給電及び／又は制御手段と別個に設けられ且つデジタル制御手段に接続されるスイッチング及び結合手段（２１）に伝送手段又は給電手段を介して接続され、また、電波又はミリ波又はマイクロ波信号処理手段にアンテナ・ポートを介して接続される
ことを特徴とする、請求項５乃至１１のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１３】
前記スイッチング及び／又は結合手段は、前記ディスプレイ又はディスプレイ・コンピュータ制御手段内に設けられる前記表示手段の回路基板に組み込まれる
ことを特徴とする、少なくとも請求項１２に記載のディスプレイ構成。
【請求項１４】
前記スイッチング及び／又は結合手段は、スイッチング又は分散ネットワーク、及び／又はビーム形成手段又は空間多重化手段を備える、
ことを特徴とする、請求項１２に記載のディスプレイ構成。
【請求項１５】
前記アンテナ素子は、前記表示手段を形成する前記光透過性導電層構造の一部又は全体に設けられるように配置される、
ことを特徴とする、請求項５乃至１４のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１６】
前記受信及び／又は送信素子は、センサーとして働くようになされた受信素子を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のディスプレイ構成。
【請求項１７】
表示手段に結合して配置される受信／送信手段（１Ａ１〜１Ａ４；１Ｂ１〜１Ｂ８；１Ａ１’〜１Ａ４’；１Ｅ１；１０６）を備えるディスプレイ構成（１００；１００Ｂ；１００１；１００２；１００３；１００４；１００５；１００６）においてマルチパス電波又はミリ波又はマイクロ波信号を受信し処理する方法であって、
ラップトップ、パームトップ、ＰＣ、又は携帯電話を含めた無線通信デバイスあるいはセンサーのディスプレイを含む前記表示手段上に配設される光透過性導電層構造（１０１；１０２；１０３；１０４；１Ｅ１；１０５；１０６）を利用して提供されるいくつかの受信素子のそれぞれにおいて個々の空間結合信号を受信するステップと、
前記各受信素子において受信された前記各信号の給電、結合、及び／又はスイッチングを行うために、受信素子を個別に又はグループ単位で制御するステップと、
前記ディスプレイ構成を、光学表現と電波又はミリ波又はマイクロ波受信の両方に使用するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
表示手段と、送信又は送受信手段と、を備える構成において電波又はミリ波、又はマイクロ波信号を処理し送信する方法であって、
ラップトップ、パームトップ、ＰＣ、又は携帯電話を含めた無線通信デバイスのディスプレイを含む前記表示手段に結合する又は前記表示手段に含まれる給電、結合、及び／又はスイッチング分散ネットワークにおいて、いくつかの電波、ミリ波、又はマイクロ波信号のスイッチング及び／又は結合及び／又は多重化を行うステップと、
前記表示手段が光学表現と電波、ミリ波、又はマイクロ波送信の両方に使用可能となるように、前記表示手段の上部に設けられる光透過性導電層構造を利用して提供される各送信素子に個別の電波、ミリ波、又はマイクロ波信号を供給するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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