(57)【要約】【課題】特性インピーダンス整合性に優れ、損失が少ないコンパクトなアンテナを内蔵した表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】第２の基板（７）の第１の端辺に沿って（Ｌ１＋Ｌ２）の直線状の第１の導体（１）を設け、その一端にＬ３の直線状の第２の導体（２）を直交して接続し、第１の導体を（Ｌ１：Ｌ２）に分割する位置の近傍から直線状の第３の導体（３）を接続し、基板の側面を介して裏面に至る第４の導体（４）を接続し、第２の基板の裏面において４の導体に接続し第３の導体の少なくとも一部と対向して第１のグラウンド導体層（５）を設け、（Ｌ１＋Ｌ３）が動作周波数に対応する波長の略１／４に等しいことを特徴とする表示装置を提供する。【選択図】    図１
2004187065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対して略平行に設けられた第２の基板であって、前記第１の基板と対向した対向部と、前記第１の基板と対向していない非対向部と、を有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた画像表示部と、
前記第２の基板の前記非対向部において、前記第２の基板の第１の端辺に沿って前記第１の基板の側の表面に延設された（Ｌ１＋Ｌ２）なる長さを有する直線状の第１の導体と、
前記第１の導体の一端に接続され、前記第２の基板の前記表面において、前記第１の端辺と直交する第２の端辺に沿って延設された直線状の第２の導体と、
前記第１の導体と接続され、前記第２の基板の前記表面において、前記第１の導体を前記一端とは反対側から（Ｌ１：Ｌ２）に分割する位置の近傍から前記第１の導体に対して垂直に延設された直線状の第３の導体と、
前記第２の導体と接続され、前記第２の導体から前記第２の端辺の側面を介して前記第２の基板の前記表面とは反対側の裏面に至るように設けられた第４の導体と、
前記第４の導体に接続され、前記第２の基板の前記裏面において前記第１の端辺からＬ３だけ離れ且つ前記第３の導体の少なくとも一部と対向して設けられた第１のグラウンド導体層と、
を備え、
前記第１乃至第３の導体の少なくともいずれかがアンテナとして作用し、（Ｌ１＋Ｌ３）が前記アンテナから送信しまたは前記アンテナにより受信する電波の波長の略１／４に等しいことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１の導体の長手方向に沿った前記第１のグラウンド導体層の幅Ｗが、次式
Ｗ≧（Ｌ１＋Ｌ３）
なる範囲を満たすことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくともいずれかは、前記画像表示部において配線を有し、
前記第１のグラウンド導体層は、前記画像表示部と重なる部分が前記配線と略同一のピッチのメッシュ状の導体により形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第３の導体に接続され、前記第２の基板の前記表面において前記画像表示部の外側に延設された信号線と、
前記第１の基板の前記第２の基板との対向面とは反対側の表面において前記信号線に対向して設けられた第２のグラウンド導体層と、
前記第２の基板の前記裏面において前記信号線に対向して設けられた第３のグラウンド導体層と、
前記第２のグラウンド導体層及び前記第３のグラウンド導体層に接続され前記第１の基板及び前記第２の基板の側面の一部を覆う導体ベゼルと、
をさらに備え、
前記信号線は、前記アンテナに整合した特性インピーダンスを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の基板の前記表面において、前記信号線と前記画像表示部との間に前記信号線と略平行に延設されたシールド用導体をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に関し、特に、アンテナを内蔵した表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）の普及が進み、パソコンにアンテナを搭載して、大容量のデータをルータとの間、あるいは他のパソコンとの間で無線で伝送することが可能となった。一方、液晶ディスプレイを用いたノート型パソコンや液晶モニタなどの表示装置は、軽量で消費電力も低くフラット性にも優れるなどの理由により急速に普及しつつある。
【０００３】
無線ＬＡＮの種類は、いくつかあるが、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは５ＧＨｚの搬送波で最高５４Ｍｂｐｓの信号を伝送し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは２．４ＧＨｚの搬送波で最高１１Ｍｂｐｓの信号を無線で伝送できる。また、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）により、動画も伝送できる大容量の無線伝送システムが実現されつつある。
【０００４】
図２６は、特許文献１に開示されているアンテナ内蔵型の液晶ディスプレイを表す模式断面図である。
【０００５】
すなわち、この液晶表示装置１３０は、カラーＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶ディスプレイに、マイクロ・ストリップ構造の平面アンテナを一体に設けたものである。具体的には、ブラックマトリクス１３２の導体配線をアンテナ素子とし、バックライトの背面の金属反射板１２１を高周波グランドとして利用する。ブラックマトリクス１３２の遮光面を形成する導体配線は、平面アンテナの輪郭線に沿って配設された平面アンテナの共振周波数の信号を遮断する高周波絶縁部によって、平面アンテナと外周部とに分離される。
【０００６】
しかし、この液晶表示装置の場合、アンテナから信号処理回路までの間の伝送時に信号が表示部を通る。このため、表示に影響をしないように、ブラックマトリックスに隠れるような細い信号線を介する必要があり、信号劣化が起こるという問題がある。
【０００７】
図２７は、特許文献２に開示されているアンテナ内蔵型のパソコンを表す模式図である。
【０００８】
すなわち、本体ケース２と表示部ケース２０３とＬＣＤパネル２０４とキーボード２０５とを有するコンピューター２０１において、無線通信用アンテナとして、本体ケース２の前側面に設けられた本体部アンテナ２１１と、表示部ケース２０３の上角部に設けられた表示部アンテナ２１３との二つが設けられている。このようにして、表示部ケース２０３の開閉状態や、受信状態に応じて、本体部アンテナ２１１と表示部アンテナ２１３とを切替えて無線通信を行うことが可能な携帯型電子機器を提供している。無線通信によりデータの送受信を行う電子機器において、使用場所、使用状況、周囲の環境等に左右されることなく、常に安定した信頼性の高い送受信を維持することが可能であるとされている。この先行技術のように、ディスプレイの外側にアンテナを置く構造は、アンテナ・ダイバーシティが良好になるので良いが、アンテナの部材コストが高くなるとともに、アンテナの厚み分だけディスプレイが厚くなるという問題がある。
【０００９】
図２８は、特許文献３に開示されているコンピュータ内蔵用多重アンテナを表す模式図である。その構造は、内導体３１１とその外側を覆う外導体３１３とを有する同軸線路３０１の一端から内導体３１１が特定の長さで露出され、外導体３１３がコンピュータ本体内部の導体部分と接合され、さらに露出した内導体３１１の途中から追加導体線路３１２がコンピュータ本体内部の導体部分に接続されて多重の電流経路が形成されている。この多重経路を多重励振部として、コンピュータ本体内部の導体部分をアンテナのグランド面とする多重波長励振が可能なアンテナが構成されている。この多重アンテナは、コンピュータ本体に内蔵できるサイズで構成されており、同軸線路３０１の残りの部分により給電線路３１４が構成され、この給電線路３１４がコンピュータ本体に搭載された給電回路もしくはその中継回路に接続されている。給電回路からの電力が給電線路３１４を通し多重アンテナから放射される。
【００１０】
このアンテナは、ノートブックパソコンやデスクトップ型パソコンに設置して使用するものであるが、外部同軸ケーブルを曲げて逆Ｌアンテナの形状にするものである。しかし、同軸線路を用いるので、ガラス基板などからなるディスプレイとは別体の部品となり、収容性や、高周波の透過を考慮した設計の点では改善の余地が多い。
【００１１】
図２９は、特許文献４に開示されているアンテナ内蔵型装置を表す模式図である。その構造は、電磁波にて受信、送信を行い、かつ画像表示部４０３を備えた情報入出力装置４０１であって、基板４０２の上に形成された、画像表示部４０３を構成する走査信号線４０４とデータ信号線４０５の所定のものにより、アンテナ素子４１０が構成されているものである。
【００１２】
この構造によれば、取付け位置、形状の限界に左右されることなく、取り扱いが容易で、小型、かつ高性能なアンテナを実現することが可能となる。しかし、画像表示部を構成する走査信号線、データ信号線を用いるため、配線が細くなり、高周波特性が劣化するという問題がある。
【００１３】
図３０は、特許文献５に開示されているアンテナ装置を表す模式図である。その構造は、長手方向が１／４波長の長方形の接地導体板に配置された逆Ｆ型アンテナに関するもので、接地導体板６０２とその上に実装された線状の逆Ｆ型アンテナ６０１とによって構成されている。線状逆Ｆ型アンテナ６０１が、接地導体板６０２の長手方向の一端で、しかも長手方向の辺と垂直となるように配置する。
【００１４】
しかし、この構造の場合、逆Ｆアンテナは表示基板とは一体化しておらず、また、逆Ｆアンテナが表示領域に重ならないようにするため、その形状に制約が生ずる。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００―１７２２１６号公報
【特許文献２】
特開２０００―２８４８５４号公報
【特許文献３】
特開２００２―２８０８２５号公報
【特許文献４】
特開平０７−４６５１５号公報
【特許文献５】
特開平１１−１５４８１５号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
無線ＬＡＮ用のアンテナは、高速信号を扱うために、その導体部分の抵抗が低いことが望ましく、一方、誘電体部分の誘電損失が低いことが望ましい。しかし、液晶表示装置（ＬＣＤ）などのガラス基板上の表示用信号線の材料としては、一般にアルミニウム（Ａｌ）が使用される。これは、銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）配線に比べて高抵抗であるため、配線長が長くなると損失が大きくなるという問題がある。
【００１７】
一方で、受信用アンテナの場合、全方向の無線データを効率よく受信する全指向性アンテナが望ましい。机などの影響を小さくするために高い位置に置くと、アンテナの放射効率、および感度が良くなる一方で、アンテナ部から無線ＬＡＮ回路部までの伝送線路の距離は長くなるので、何らかの低損失対策が必要である。
【００１８】
また、アンテナダイバーシティのため、複数のアンテナがパソコン用に設置してあるほうが望ましい。
【００１９】
さらに、ディスプレイ装置においては、表示画面であるガラス基板上に配線が形成されている。ディスプレイ装置におけるガラス基板上の表示用信号線、および表示用走査線とアンテナ用信号線との間にクロストークなどが起こり、ガラス基板上の表示用信号線、走査線から高周波の不要放射ノイズが発生するのは望ましくない。
【００２０】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、特性インピーダンス整合性に優れ、損失が少ないコンパクトなアンテナを内蔵した表示装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、第１の基板と、前記第１の基板に対して略平行に設けられた第２の基板であって、前記第１の基板と対向した対向部と、前記第１の基板と対向していない非対向部と、を有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた画像表示部と、前記第２の基板の前記非対向部において、前記第２の基板の第１の端辺に沿って前記第１の基板の側の表面に延設された（Ｌ１＋Ｌ２）なる長さを有する直線状の第１の導体と、前記第１の導体の一端に接続され、前記第２の基板の前記表面において、前記第１の端辺と直交する第２の端辺に沿って延設された直線状の第２の導体と、前記第１の導体と接続され、前記第２の基板の前記表面において、前記第１の導体を前記一端とは反対側から（Ｌ１：Ｌ２）に分割する位置の近傍から前記第１の導体に対して垂直に延設された直線状の第３の導体と、前記第２の導体と接続され、前記第２の導体から前記第２の端辺の側面を介して前記第２の基板の前記表面とは反対側の裏面に至るように設けられた第４の導体と、前記第４の導体に接続され、前記第２の基板の前記裏面において前記第１の端辺からＬ３だけ離れ且つ前記第３の導体の少なくとも一部と対向して設けられた第１のグラウンド導体層と、を備え、
前記第１乃至第３の導体の少なくともいずれかがアンテナとして作用し、（Ｌ１＋Ｌ３）が前記アンテナから送信しまたは前記アンテナにより受信する電波の波長の略１／４に等しいことを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、特性インピーダンス整合性に優れ、損失が少ないコンパクトなアンテナを内蔵した表示装置を提供することができる。
【００２３】
ここで、前記第１の導体の長手方向に沿った前記第１のグラウンド導体層の幅Ｗが、次式  Ｗ≧（Ｌ１＋Ｌ３）なる範囲を満たすものとすると高い感度が得られる。
【００２４】
また、前記第１の基板及び前記第２の基板の少なくともいずれかは、前記画像表示部において配線を有し、前記第１のグラウンド導体層は、前記画像表示部と重なる部分が前記配線と略同一のピッチのメッシュ状の導体により形成されてなるものとすれば、表示部の透光性を確保できる。
【００２５】
また、前記第３の導体に接続され、前記第２の基板の前記表面において前記画像表示部の外側に延設された信号線と、前記第１の基板の前記第２の基板との対向面とは反対側の表面において前記信号線に対向して設けられた第２のグラウンド導体層と、前記第２の基板の前記裏面において前記信号線に対向して設けられた第３のグラウンド導体層と、前記第２のグラウンド導体層及び前記第３のグラウンド導体層に接続され前記第１の基板及び前記第２の基板の側面の一部を覆う導体ベゼルと、をさらに備え、
前記信号線は、前記アンテナに整合した特性インピーダンスを有するものとすれば、信号線を介した高速伝送を実現できる。
【００２６】
また、前記第２の基板の前記表面において、前記信号線と前記画像表示部との間に前記信号線と略平行に延設されたシールド用導体をさらに備えたものとすれば、表示部と信号線との間のクロストークを防ぐことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態にかかる表示装置の一部を拡大した斜視透視図である。すなわち、同図は、表示装置の上隅に設けられたアンテナ部分を表す。
【００２９】
また、図２は、そのＡ−Ａ線断面図であり、図３は、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００３０】
また、図４は、図１とは反対側から眺めた斜視図である。
【００３１】
この表示装置は、ガラス基板を２枚貼り合わせた構造を有し、その上左端部、あるいは上右端部において、ガラス基板７の１部が、ガラス基板６よりも大きく形成されている。すなわち、ガラス基板７は、ガラス基板６に対向している「対向部」と、ガラス基板６よりも外側にはみだして対向していない「非対向部」と、を有する。
【００３２】
そして、ガラス基板７の「非対向部」の表面の上端付近に形成された直線状の第１の導体１と、ガラス基板７の表面の端部において導体１に対して直交して接続された直線状の第２の導体２と、第１の導体を（Ｌ１：Ｌ２）の割合に分割する場所から直交して接続された直線状の第３の導体とが設けられている。
【００３３】
ここで、第１の導体１の長さは、（Ｌ１＋Ｌ２）であり、第２の導体２の長さはおよそＬ３であり、第３の導体３の長さは（Ｌ３＋Ｌ４）である。
【００３４】
本実施形態に表示装置においては、ガラス基板７の上端からＬ３だけ離れた領域までは、第１の導体１、第２の導体２、第３の導体３、第４の導体４が存在する。
【００３５】
そして、ガラス基板７の、ガラス基板６とは反対側の裏面において、ガラス基板の上端からＬ３だけ下方に離れた場所に、幅Ｗ、長さＬ４のグラウンド５が設けられている。
【００３６】
すなわち、第３の導体３と、グラウンド５と、は、マイクロストリップ線路を形成している。すなわち、ガラス基板７の上端からＬ３だけ下がったところから、（Ｌ３＋Ｌ４）離れたところまでの領域においては、第３の導体と第５のグラウンドはマイクロストリップ構造をとる。ここで、図３に表したように第３の導体３により構成される信号線の幅をＷ３とする。Ｗ３は、全体の系のインピーダンス整合を考慮して決定することが望ましいが、一般には、マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが５０Ω（オーム）となるように設計することが多い。
【００３７】
一方、図４に表したように、第２の導体２とグラウンド５とは、ガラス基板７の側面から裏面に亘って形成された第４の導体４により電気的に接続されている。
【００３８】
このようにすると、第１の導体１と、第２の導体２と、第３の導体３と、により、いわゆる「逆Ｆアンテナ」を構成することができる。しかも、その信号経路である第３の導体３は、グラウンド５とマイクロストリップ線路を構成するために、高周波伝搬特性に優れる。
【００３９】
また、ガラス基板としては、ＬＣＤの場合、無アルカリガラスを使用することが多い。無アルカリガラス基板は、誘電損失を表すパラメータであるｔａｎδが０．００１と大変小さいため、高周波伝送線路の絶縁体として適している。
【００４０】
ここで、逆Ｆアンテナとして動作させるためには、（Ｌ１＋Ｌ３）を目的の動作周波数、すなわち、アンテナが送信しまたは受信する電波の周波数に対応する波長の（１／４）とすることが望ましい。
【００４１】
図５は、本実施形態の表示装置の表示部の全体を表した模式図である。同図において、符号１０はアンテナの信号経路のコネクタを表し、符号１１は、表示部の周囲に設けられるベゼルを表す。
【００４２】
図５に表したように、本実施形態の表示装置においては、逆Ｆアンテナの上部には、「ベゼル」を装着しないようにすることが望ましい。金属製のベゼルを装着すると、電磁波がとばなくなるからである。
【００４３】
また、図５に表したように、アンテナから見て水平方向における近傍にも、ベゼルなどの導体を配置しないことが望ましい。具体的には、グラウンド５から導体までの距離Ｌｘは、少なくとも動作周波数の１波長以上であることが望ましい。
【００４４】
逆Ｆアンテナにおいては、（Ｌ１＋Ｌ３）が目的の動作周波数に対応する波長の１／４になる時に、最も受信感度がよく、放射効率の高いアンテナとなる。具体的には、無アルカリガラスの場合、比誘電率を５．３として、
無線周波数が２．４ＧＨｚの時（Ｌ１＋Ｌ３）＝１３．６ｍｍであり、無線周波数が５ＧＨｚの時（Ｌ１＋Ｌ３）＝６．５ｍｍとなる。
【００４５】
ここで、（Ｌ１＋Ｌ３）が所定動作周波数の波長の１／４となるようにすると、最低次の共振周波数が所定の動作周波数となる。
【００４６】
本発明者は、アンテナの反射損と放射パターンについて、モーメント法によるシミュレーションを行った。その条件としては、ガラス基板７の厚みを７００μｍ、Ｌ４を動作周波数の１／４波長の１．６倍、Ｗを動作周波数の１／４波長とした。
【００４７】
図６は、得られた反射損を表すグラフ図である。反射損の許容範囲をマイナス１０ｄＢ以下とすると、これに対応する周波数帯域は動作周波数の１５パーセントであり、アンテナとして十分に機能するといえる。
【００４８】
図７は、ｘｙ面内での角度による放射パターンを表すグラフ図である。なお、図５に、ｘ、ｙ、ｚの方向と、ｘｙ面内の角度θを併せて示した。また、角度θは、ｘ軸からｙ軸へ向かう方向を正とした。
【００４９】
図７から、本発明のアンテナの放射強度は、すべての方向に２．１５ｄＢｉ以上である。すなわち、全ての方向に対して、半波長ダイポールアンテナによる放射強度を上回る強い放射が得られており、アンテナとして十分に機能するといえる。
【００５０】
ここで、アンテナの放射メカニズムを考慮すると、（Ｌ１＋Ｌ３）の経路で共振が起きた場合、グラウンド５にその共振周波数による電流が流れ込み、第１の導体１と第３の導体３とグラウンド５が一体となって共振して放射が起こる。このように、グラウンド５の形状が放射強度に強く影響する。また、第１の導体１の長さＬ２の部分については定義していないが、Ｌ２とＬ３とをほぼ等しい値にするとよい。
【００５１】
次に、グラウンドの幅Ｗについて説明する。幅Ｗは、以下の条件を満足することが望ましい。
【００５２】
Ｗ≧（Ｌ１＋Ｌ３）  ・・・・（１）
図８は、周波数帯域の設計共振周波数に対する比と、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）との関係を表すグラフ図である。すなわち、同図の縦軸は、反射損＜−１０ｄＢとなる周波数帯域をその設計共振周波数ｆ０で割った比を表す。
【００５３】
図８から、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）＜１になると帯域が急激に小さくなることが分かる。また、Ｗ＝Ｌ１＋Ｌ３の時が最も周波数帯域が広く、アンテナとしても良好であることが分かる。
【００５４】
図９は、最大放射周波数の設計値からの「ずれ」と、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）との関係表すグラフ図である。すなわち、同図の縦軸は、図１乃至図５に表した形状のアンテナにおいて放射が最大となる周波数を、（Ｌ１＋Ｌ３）の長さを１／４波長とする設計周波数で割った比を表す。
【００５５】
図９から、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）＜１になると最大放射周波数が設計周波数からずれていくことがわかる。
【００５６】
図８及び図９から分かるように、Ｗが（Ｌ１＋Ｌ３）より小さくなると、周波数帯域が狭くなり、かつ、設計周波数と放射が最大となる周波数の「ずれ」が大きくなる。このため、上記（１）の条件が満たされることが望ましい。
【００５７】
ところで、アンテナがディスプレイと一体化していると、Ｗ≧（Ｌ１＋Ｌ３）とした時に、グラウンド５が表示領域にはみ出す場合がある。すると、透過型ＬＣＤなどの場合には、グラウンド５によって画像表示が暗くなるという弊害が生じる虞もある。このため、Ｗ≧（Ｌ１＋Ｌ３）を考慮してガラス基板を予め大きく作っておくことが望ましいが、ディスプレイの「額縁」を狭くしたい場合などには、何らかの対策が必要である。
【００５８】
そこで、表示領域とグラウンド５とが重なる場合、グラウンド５の一部をメッシュ状に形成する。
【００５９】
図１０は、ガラス基板７の裏面側から眺めたアンテナ部分の拡大斜視図である。
【００６０】
ます、図１１は、図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６１】
これらの図面に例示したように、グラウンド５のうちで、画像表示部に重なる部分をメッシュ９として形成すれば、裏面側に設けられるバックライト（図示せず）からの光を遮ることがない。
【００６２】
なお、図１１に表したように、ガラス基板７には、液晶ディスプレイ等のアクティブマトリックス駆動の場合、画像表示領域には、画素の階調を制御するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を駆動するために、縦方向及び横方向に配線１３が形成され、平面的なメッシュ構造が形成されている。また、これら配線に対向して、ガラス基板６の上には、透明電極１５の下層に、カラーフィルタ１４とブラックマトリックス１６が形成されている。通常は、ブラックマトリックス１６は、配線１３に対向して、これら配線を遮るように設けられている。
【００６３】
そのため、グラウンド５のメッシュ９は、これら配線１３及びブラックマトリックス１６に対応して形成すれば、バックライトからの光を遮る問題がなく、画面の明るさを維持できる。
【００６４】
次に、アンテナ指向性をよりよくするための構造について説明する。
【００６５】
図１２は、本実施形態の表示装置において、ベゼルを取り除いた状態で画像表示側から見た透視平面図である。同図に表したように、画像表示側からみて、右側と左側の２箇所にそれぞれアンテナを置くと、アンテナ・ダイバーシティが向上する。本実施形態のアンテナは、図７の放射パターンの角度依存性からも分かるように、図５のｘ軸の負の方向、すなわち領域表示の外側に向けて放射が小さくなるという特性を有する。そこで、２個のアンテナを左右対称に配置することにより、放射が大きくなる方のアンテナを選ぶことができ、アンテナとしての性能が向上する。
【００６６】
図１２に表した表示装置において、ポリ（ｐｏｌｙ）シリコンＴＦＴのように移動度の高いＴＦＴを用いる場合には、走査信号線用のＩＣすなわち「Ｙドライバ」や、信号線用駆動ＩＣすなわち「Ｘドライバ」をガラス基板７の上に作ることができる。この時に、本発明においては、Ｘドライバ２３とＹドライバ２４を駆動するための信号線２２を図１２に例示したように、画像表示面の上側からタブ（ＴＡＢ：ｔａｐｅ  ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）等によって伝送するとよい。
【００６７】
この信号線２２は、画像表示画面の額縁の部分でＸドライバ２３とＹドライバ２４とに振り分けられる。そのため、アンテナの上や、アンテナ用信号線の上を走査線などが通ることがなくなり、表示用信号線、表示用走査線との干渉が低減し、良好なアンテナ特性、および高速信号線特性を得ることができる。
【００６８】
一方、アモルファス・シリコンＴＦＴのように移動度があまり大きくないＴＦＴの場合、Ｙドライバとしては、外付けのＹドライバＩＣを使用する。この場合には、図１３に表したように、表示側ではない裏面側で、Ｙ基板上に搭載されたＹドライバＩＣで作られた走査線を画像表示面側に伝送する時に、ＴＡＢ（ｔａｐｅａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｂｏｎｄｉｎｇ）２１によって伝送する場合が多い。この時、図１３に例示したように、アンテナ用の信号を伝送する導体３の上にＴＡＢ２１が重なる領域があり、アンテナの信号が走査線に誘起され、ノイズとなる可能性がある。
【００６９】
しかし、ＴＡＢの走査線は、通常は、導体３に比べて高抵抗の導体により形成されているため、画面全体にノイズが伝播する可能性は低い。但し、アンテナ用信号線（導体３）の特性インピーダンスは、ＴＡＢ２１によってが若干変化するため、性能向上のために、予めＴＡＢ２１が与える影響を考慮しておくことが望ましい。
【００７０】
図１４は、本発明の第２の実施形態にかかる画像表示装置を表す模式図である。すなわち、同図は表示装置におけるアンテナの配置を表した平面図である。
【００７１】
アンテナの指向性のよい方向が、ディスプレイの内向きではなく外向きとなるようにしたい場合は、同図に例示した如く、アンテナの向きを１８０度反転させて設ければよい。この時、逆Ｆアンテナにおける第１の導体１を金属片で形成し、ガラス基板７の上の導体上に半田付けあるいはロウ付けすることにより、アンテナの指向性を変化させることができる。この場合も、第２の導体２と第４の導体４はグラウンドとなり、第３の導体は信号線となるので、逆Ｌアンテナの形状となる。
【００７２】
図１５は、本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示装置を表す模式図である。すなわち、同図は、図１におけるＣ−Ｃ線断面図に対応し、高速信号線路の構造を例示する。
【００７３】
すなわち、ガラス基板７の上には、第３の導体３から下方向に信号線８が連続して形成されている。そして、ガラス基板６には、ガラス基板７の上に敷設されている信号線８に対向する面とは反対側に、グラウンド１８を形成する。また、ガラス基板７の裏面側には、グラウンド１９が形成されている。
【００７４】
このようにすると、信号線８を、特性インピーダンスが制御されたストリップ線路とすることができる。また、ベゼル金属とグラウンド１８とグラウンド１９とを電気的に接続することにより、シールドも十分にされた高速信号線路が形成される。なお、この場合の特性インピーダンスは、全体のインピーダンス整合を考慮して、信号線８の幅Ｗ８を決めるようにすればよく、通常は、５０Ωにあわせることが多い。
【００７５】
図１５に表した構造において、特性インピーダンスを通常値の５０Ωに合わせると、反射損が小さくなる。そこで、特性インピーダンスを５０Ωに設計する時に、ストリップ線路のグラウンド導体として、ガラス基板６に形成されたグラウンド１８と、ガラス基板７に形成されたグラウンド１９を用いればよい。しかし、信号線８と側面グラウンド２との距離Ｓ１をガラス基板７の厚みｔ１よりも小さくすると、側面グラウンド２も考慮した特性インピーダンス設計を行わなければならなくなり、複雑化する。そこで、次式の条件が満たされるように、信号線８の位置を決定すると、特性インピーダンスの設計がしやすくなり、誤差も小さくなる。
【００７６】
Ｓ１＞ｔ１・・・・・・（２）
図１６は、高速信号線８の導体厚による通過特性について表したグラフ図である。すなわち、同図の横軸は周波数、縦軸は振幅をそれぞれ表す。またここで、信号線８の配線長は２１７ｍｍで、その材料は、金（Ａｕ）とした。また、同図には、信号線８の厚みが０．４μｍ、１．２μｍ、４μｍの特性をそれぞれ表した。
【００７７】
図１６から信号線８の導体厚が厚くなると、導体損が小さくなることが分かる。ここで、信号線８の幅Ｗ８は、特性インピーダンスを５０Ωにした場合の値を用いている。導体損を１ｄＢ以内に抑制するためには、信号線８が金（Ａｕ）の場合には、導体厚を１．２μｍ以上にしなければならないことが分かる。
【００７８】
ここで、市販の同軸ケーブルの損失は２００ｍｍの時２ｄＢ程度である。従って、図１６より、ガラス基板上の導体は、市販の同軸ケーブルよりも十分低損失な伝送線路を形成することができることが分かる。なお、この高速信号線の構造においては、信号線８だけでなく、グラウンド１８，１９も、金（Ａｕ）を用い導体損を小さくすることが望ましい。
【００７９】
図１７は、高速信号線の導体抵抗値を変えた時の通過特性を表すグラフ図である。信号線８の導体材料がアルミニウム（Ａｌ）の場合、金（Ａｕ）に対する導体抵抗の比は１．４である。導体材料をアルミニウムにすると、金の場合と比較して、５ＧＨｚで２００ｍｍの配線長で０．３ｄＢ小さくなることが分かる。これらより、導体損を小さくする場合、導体抵抗よりも、導体厚の方が影響が大きいといえる。
【００８０】
図１８は、シールド用導体を設けた高速信号線の構造を表す模式図である。すなわち、同図も、図１のＣ−Ｃ線断面図に対応する。
【００８１】
本具体例の場合、信号線８と画像表示領域との間に、信号線８と平行にシールド用導体２５が設けている。シールド用導体は、アンテナの信号線８と画像表示領域の信号線などの配線との間のクロストークを防ぐ役割を果たす。
【００８２】
ここで、シールド用導体２５は、信号線８から、その幅Ｗ８の３倍以上離れた場所に設けることが望ましい。また、シールド用導体２５の幅Ｗｇは、信号線の幅Ｗ８よりも大きくすることが望ましい。すなわち、信号線８の幅をＷ８、シールド用導体２５の幅をＷｇ、信号線８とシールド用導体２５との間隔をＳ２とすると、次式の条件が満たされることが望ましい。
【００８３】
Ｓ２＞３×Ｗ  ・・・・・・・（３）
Ｗｇ＞Ｗ      ・・・・・・・（４）
本具体例の構造において特性インピーダンスを計算する時には、信号線８と、ガラス基板６のグラウンド１８と、ガラス基板のグラウンド１９からの距離が重要である。ここで、図１８に表したシールド用導体２５が信号線８の近傍に設けられると、シールド用導体２５によって、特性インピーダンスに誤差が発生する。
【００８４】
また、ガラス基板６、７が厚い場合は、スルーホールを開けて金属を蒸着することが困難なため、シールド用導体２５はグラウンド１８やグラウンド１９と電気的に接続できないため、いわゆる「浮きグラウンド」状態となる。浮きグラウンドは、ノイズが誘起された場合共振が起こり、不要放射ノイズが増大する。
【００８５】
しかし、シールド用導体２５がないと、表示領域の信号線１３に、アンテナ用信号線８の伝搬信号がクロストークによりノイズとして誘起される可能性がある。
【００８６】
これらを考慮すると、シールド用導体２５として、ある程度高抵抗の導体を使用すれば、信号線８から放射されたノイズを迅速に減衰させて、共振が起こらず、しかも、表示領域の信号線１３に高周波ノイズがのりにくくなる。そこで、シールド用導体２５を設ける位置としては、信号線８の幅Ｗ８の３倍以上離すこととするのがよい。
【００８７】
本発明者は、図１８の構造について、それぞれの配線間の自己インダクタンスＬ１１、相互インダクタンスＬ１２、自己キャパシタンスＣ１１、相互キャパシタンスＣ１２をシミュレーションした。また、上記４つのパラメータから近端クロストーク係数Ｋｂ、遠端クロストーク係数ｋｆが求められるため、それらから、近端クロストークで誘起される電圧をＶｎｅ、遠端クロストークで誘起される電圧をＶｆｅを計算した。
【００８８】
近端クロストークで誘起される電圧をＶｎｅとすると、次式が得られる。
2004187065.tif 000003
（１）
また、遠端クロストークで誘起される電圧をＶｆｅとすると、次式が得られる。
2004187065.tif 000004
ここで、Ｔｄは周期、Ｔｒは立ち上がり時間、ｌは配線長（μｍ）をそれぞれ表す。
【００８９】
シールド用導体２５の幅Ｗｇが細くなるとＣ１１が増加し、遠端クロストークノイズが増大する。そこで、少なくともシールド用導体の幅Ｗｇを、信号線８の導体幅Ｗ８より広くするようにすることが望ましい。
【００９０】
図１９は、本発明の第１の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。同図については、図１乃至図１８に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９１】
本実施例においては、信号線８の導体幅が、マイクロストリップ線路からストリップ線路になる変換部において、細くされている。つまり、この変換部において特性インピーダンスが一定となるように、導体幅を細くするようにすると、反射が低減し、アンテナ部でのロスが小さくなる。
【００９２】
次に、本発明の画像表示装置の製造方法の一例について説明する。
【００９３】
図２０は、ガラス基板７の側面に導体２及び４を形成するための蒸着装置の概略を表す模式図である。導体２及び４を蒸着するに際して、蒸発源２６をガラス基板７の両方の角部に設けることにより、角部で導体厚が厚くなるので、「段切れ」のない導体２、４を形成することができる。この方法は、ガラス基板の表と裏の両方に蒸着したい場合に簡便な方法である。
【００９４】
また、パターン形成方法としては、主に「リフトオフ法」を用いることができる。リフトオフ法は、蒸着したくない部分にフィルムなどの遮蔽体２７を貼り、ガラス基板７の全体に蒸着した後、フィルム２７をはがすことにより、所望のパターンを得るものである。また、パターン精度も、ガラス基板が厚いことにより、特性インピーダンス５０Ωを誤差５％以内で実現できるのに十分である。
【００９５】
図２１乃至図２３は、本発明の画像表示装置を製造するためのプロセス工程を表す工程断面図である。
【００９６】
すなわち、図２１は、裏面側のガラス基板７を用いた工程を表し、図２２は表示面側のガラス基板６を用いた工程を表す。
【００９７】
まず、図２１（ａ）に表したように、ガラス基板７に走査線や信号線１３、ＴＦＴ（図示せず）を形成した後に、その裏面側に感光性レジスト２８を塗布する。このレジストは「ネガタイプ」であり、同図（ｂ）に表したように、光が当たった部分が専用の溶剤に溶け、マスクパターン以外のところが残るタイプである。
【００９８】
この露光の際には、信号線１３や走査線など実際のパターンが遮光マスクとなる。この露光工程ではネガレジストの光が当たった部分に金属が蒸着されるため、あらかじめ、アンテナ作製部分のように後工程でパターンニングを行う部分は、光を透過しないフィルム２９で覆う必要がある。
【００９９】
次に、図２１（ｃ）に表したように、リフトオフ法を使用するためのフィルム２７を、パターンの領域以外に貼る。そして、図２１（ｄ）に表したように、金属層３０の蒸着を行う。この蒸着金属として金（Ａｕ）を用いると、低抵抗の伝送線路を実現できる。また、蒸着金属の上に銅（Ｃｕ）めっき等を行うと、より厚みのある低抵抗な伝送線路が形成される。
【０１００】
次に、図２１（ｅ）に表したように、リフトオフ用フィルム２７を薬品で溶かしり、はがすことにより、除去する。また、ここで、ベゼルとグラウンド１９とを電気的に接続するために、ガスケット３１をところどころに設けるとよい。このようすれば、シールド性がすぐれ、上下のグラウンド１８，１９が接続されることにより、グラウンド電流の回りこみの小さい良好な伝送線路が形成される。
【０１０１】
一方、ガラス基板６を用いた工程を図２２（ａ）乃至（ｄ）に表したように実施する。
【０１０２】
すなわち、図２２（ａ）に表したように、まず、、リフトオフ法による金属層１８の蒸着工程を実施する。これは、カラーフィルタやブラックマトリックスは、蒸着時の高温により変質する可能性があるからである。リフトオフの後、図２２（ｂ）に表したように、表面を平坦化するためのレジスト３２を塗布する。
【０１０３】
次に、図２２（ｃ）に表したように、カラーフィルタ１４、ブラックマトリックス１６、コモン電極１５を形成する。次に、図２２（ｄ）に表したように、グラウンド１８とベゼルとの間にガスケット３１を設けることにより、シールド性のすぐれた上下のグラウンド１８，１９が接続された、グラウンド電流の回りこみの小さいＥＭＩ低減としても、良好な伝送線路が形成される。
【０１０４】
そして、図２３に表したように、ガラス基板６とガラス基板７とを張り合わせ、その間隙に液晶を注入し、封止剤１７により液晶を閉じ込めることにより、高速伝送線路を内蔵した液晶ディスプレイ装置の要部が完成する。
【０１０５】
図２４は、本発明の他の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。同図については、図１乃至図２３に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０６】
本実施例においては、ガラス基板７の上面に、第１の導体１と同じ長さの導体３３を設ける。この導体３３は、例えば、蒸着により形成することができる。このような導体３３を設けることにより、ガラス基板７の上部にも高周波電流が通るため、上方にも放射され、さらに無指向性のアンテナが得られる。
【０１０７】
図２５は、本発明の他の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。同図については、図１乃至図２４に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０８】
本実施例においては、アンテナと高速信号線との間に、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とマッチング回路１２を実装する。こうすると、信号を増幅することにより、ノイズに強いアンテナができる。ガラス基板上の導体のパッドとしては、金（Ａｕ）が望ましいが、アンテナの一部をこのパッドとして用いることができるので、新たな工程を必要としない。
【０１０９】
また、ＴＡＢによって表示用信号線を裏面から供給している場合、ＩＣ用１２の電源としては、そのＴＡＢによって電源線２０を形成することにより、ＩＣ１２の電源線をパソコン本体から供給する必要がなくなる。
【０１１０】
また、導体の太さは設計値で変えることができるため、ＩＣ１２の入力インピーダンス、出力インピーダンスも考慮した上で、より反射の少ないトータルの伝送特性のよいアンテナを形成することができる。
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述した各具体例に限定されるものではない。
【０１１１】
例えば、本発明の表示装置は、液晶ディスプレイを用いたものには限定されず、その他、ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、冷陰極型ディスプレイ、をはじめとした、周波数の高い表示信号を取り扱うすべての表示装置を包含する。
【０１１２】
さらに、これら表示装置を構成する各要素の構造、形状、材料、寸法などに関しても、当業者が適宜設計変更したものも、本発明の特徴を有する限り本発明の範囲に包含される。
【０１１３】
すなわち、本発明は各具体例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能であり、これらすべては本発明の範囲に包含される。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ガラス基板にアンテナと高速信号線とを内蔵することにより、特性インピーダンス整合性が優れ、損失が少ないアンテナを内蔵したコンパクトな表示装置を提供することができる。
【０１１５】
また、ベゼルを高速信号線のグラウンドとして利用することにより、シールド性の優れた高速信号線を設けることもできる。また、高速信号線と表示用信号線との間に高抵抗な導体を敷設することにより、高速信号線と表示用信号線のクロストークによる不要放射ノイズを低減することもできる。
【０１１６】
その結果として、高性能なアンテナを内蔵した表示装置が実現でき産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる表示装置の一部を拡大した斜視透視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１とは反対側から眺めた斜視図である。
【図５】本実施形態の表示装置の表示部の全体を表した模式図である。
【図６】反射損を表すグラフ図である。
【図７】ｘｙ面内での角度による放射パターンを表すグラフ図である。
【図８】周波数帯域の設計共振周波数に対する比と、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）との関係を表すグラフ図である。
【図９】最大放射周波数の設計値からの「ずれ」と、Ｗ／（Ｌ１＋Ｌ３）との関係表すグラフ図である。
【図１０】ガラス基板７の裏面側から眺めたアンテナ部分の拡大斜視図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】本発明の実施形態の表示装置において、ベゼルを取り除いた状態で画像表示側から見た透視平面図である。
【図１３】ＴＡＢを用いた表示装置を表す模式図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態にかかる画像表示装置を表す模式図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態にかかる画像表示装置を表す模式図である。
【図１６】高速信号線８の導体厚による通過特性について表したグラフ図である。
【図１７】高速信号線の導体抵抗値を変えた時の通過特性を表すグラフ図である。
【図１８】シールド用導体を設けた高速信号線の構造を表す模式図である。
【図１９】本発明の第１の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。
【図２０】ガラス基板７の側面に導体２及び４を形成するための蒸着装置の概略を表す模式図である。
【図２１】本発明の画像表示装置を製造するためのプロセス工程を表す工程断面図である。
【図２２】本発明の画像表示装置を製造するためのプロセス工程を表す工程断面図である。
【図２３】本発明の画像表示装置を製造するためのプロセス工程を表す工程断面図である。
【図２４】本発明の他の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。
【図２５】本発明の他の実施例の表示装置の一部を表す透視斜視図である。
【図２６】特許文献１に開示されているアンテナ内蔵型の液晶ディスプレイを表す模式断面図である。
【図２７】特許文献２に開示されているアンテナ内蔵型のパソコンを表す模式図である。
【図２８】特許文献３に開示されているコンピュータ内蔵用多重アンテナを表す模式図である。
【図２９】特許文献４に開示されているアンテナ内蔵型装置を表す模式図である。
【図３０】特許文献５に開示されているアンテナ装置を表す模式図である。
【符号の説明】
１  第１の導体
２  第２の導体
３  第３の導体
４  第４の導体
５  グラウンド
６、７  ガラス基板
８  信号線
９  メッシュグラウンド
１０  コネクタ
１１  ベゼル
１２  マッチング回路とローノイズアンプ
１３  表示ＴＦＴ用信号線
１４  カラーフィルタ
１５  コモン電極
１６  ブラックマトリックス
１７  封止材
１８、１９  グラウンド
２０  電源線
２１  走査線
２２  Ｘドライバ駆動用信号線とＹドライバ駆動用信号線
２３  Ｘドライバ
２４  Ｙドライバ
２５  シールド用導体
２６  蒸発源
２７  リフトオフ用フィルム
２８  ネガレジスト
２９  光非透過型フィルム
３０  下地金属と金蒸着
３１  ガスケット
３２  平坦化用レジスト
３３  上側導体、
【図１】
2004187065.tif 000005
【図２】
2004187065.tif 000006
【図３】
2004187065.tif 000007
【図４】
2004187065.tif 000008
【図５】
2004187065.tif 000009
【図６】
2004187065.tif 000010
【図７】
2004187065.tif 000011
【図８】
2004187065.tif 000012
【図９】
2004187065.tif 000013
【図１０】
2004187065.tif 000014
【図１１】
2004187065.tif 000015
【図１２】
2004187065.tif 000016
【図１３】
2004187065.tif 000017
【図１４】
2004187065.tif 000018
【図１５】
2004187065.tif 000019
【図１６】
2004187065.tif 000020
【図１７】
2004187065.tif 000021
【図１８】
2004187065.tif 000022
【図１９】
2004187065.tif 000023
【図２０】
2004187065.tif 000024
【図２１】
2004187065.tif 000025
【図２２】
2004187065.tif 000026
【図２３】
2004187065.tif 000027
【図２４】
2004187065.tif 000028
【図２５】
2004187065.tif 000029
【図２６】
2004187065.tif 000030
【図２７】
2004187065.tif 000031
【図２８】
2004187065.tif 000032
【図２９】
2004187065.tif 000033
【図３０】
2004187065.tif 000034