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JP7657404B2 - Transparent antenna and display module - Google Patents

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JP7657404B2
JP7657404B2 JP2022544598A JP2022544598A JP7657404B2 JP 7657404 B2 JP7657404 B2 JP 7657404B2 JP 2022544598 A JP2022544598 A JP 2022544598A JP 2022544598 A JP2022544598 A JP 2022544598A JP 7657404 B2 JP7657404 B2 JP 7657404B2
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健 茂木
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Description

本発明は、透明アンテナ及び該透明アンテナを含むディスプレイモジュールに関する。The present invention relates to a transparent antenna and a display module including the transparent antenna.

近年、スマートフォン、タブレット、携帯電話、ノートパソコン等の移動式通信機器における通信技術として、第5世代移動通信システム(5G)、又は、第6世代移動通信システム(6G)等が開発されている。In recent years, the fifth generation mobile communication system (5G) or sixth generation mobile communication system (6G) has been developed as a communication technology for mobile communication devices such as smartphones, tablets, mobile phones, and laptops.

ここで、第5世代移動通信システム(5G)とよばれるミリ波は指向性が強く、到達距離も比較的短く、金属等で遮蔽されやすいため、5G用のアンテナとして、ディスプレイ(OLED、LCD、LED)や、タッチパネル(ディスプレイ一体型金属細線パネルも含む)の上に透明アンテナを配置する技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。Here, the millimeter waves used in the fifth generation mobile communication system (5G) have a strong directivity, a relatively short reach, and are easily blocked by metal, etc., so technology has been proposed for placing transparent antennas on displays (OLED, LCD, LED) and touch panels (including display-integrated metal thin-line panels) as 5G antennas (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

このような透明アンテナは、ディスプレイパネル又はタッチパネルの上に設けられるため、実装の都合上より薄いことが求められている。 Because such transparent antennas are placed on top of a display panel or touch panel, they are required to be thinner for ease of implementation.

ここで、パッチアンテナを含むアンテナは、メッシュで構成された面状のエレメントとグラウンド層を含むパッチアンテナであるが、パッチアンテナはアンテナパターンと対向する背面にグラウンド層が必要となる。 Here, an antenna including a patch antenna is a patch antenna that includes a planar element made of a mesh and a ground layer, but a patch antenna requires a ground layer on the back side facing the antenna pattern.

パッチアンテナはグラウンド層を持つため、下側に配置されるディスプレイやタッチパネルを構成する素材が異なっていた場合でも、グラウンド層を有さないアンテナよりも、安定して動作することが知られている。 Because patch antennas have a ground layer, they are known to operate more stably than antennas that do not have a ground layer, even if the display or touch panel placed underneath is made of a different material.

しかし、特許文献1や特許文献2では、メッシュで構成された面状のパッチアンテナエレメントについて言及されているが、具体的な、グラウンドの構成については言及されていない。However, while Patent Document 1 and Patent Document 2 mention a planar patch antenna element made up of a mesh, they do not mention the specific configuration of the ground.

ここで、パッチアンテナでは、一般的にグラウンド層がアンテナパターンの層から離間している方がアンテナ特性が向上するため、透明アンテナのアンテナ性能を良好にすべく、搭載可能な範囲内で、パッチアンテナにおける基板は厚いものであった。 In a patch antenna, the antenna characteristics generally improve when the ground layer is separated from the antenna pattern layer, so in order to improve the antenna performance of the transparent antenna, the substrate in the patch antenna was made as thick as possible.

日本国特開2013-5013号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-5013 US-A1-2019/0058264US-A1-2019/0058264

しかし、一枚の基板において、アンテナパターンとグラウンド層との膜間を広げると、その分基板が厚くなり、透明アンテナとして分厚くなってしまい、ディスプレイモジュールに対する実装への不具合を生じてしまう。However, if the distance between the antenna pattern and the ground layer on a single substrate is increased, the substrate will become thicker, resulting in a thick transparent antenna, which can cause problems when mounting on a display module.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、5Gの帯域で通信可能であって、近接するディスプレイやタッチパネルの素材の影響を受けにくく、アンテナの全体厚みを薄くしつつ、アンテナ性能を向上させることができる透明アンテナの提供を目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a transparent antenna capable of communication in the 5G band, which is less affected by the materials of nearby displays or touch panels, and which can improve antenna performance while reducing the overall thickness of the antenna.

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
第1の透明基材と、第2の透明基材と、該第1の透明基材上の第1の金属細線層と、該第2の透明基材上の第2の金属細線層を備えた透明アンテナであって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は開口率が80%以上であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は面抵抗が5Ω/sq以下であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は、直流的に導通しておらず、
前記第1の透明基材と前記第2の透明基材は100μm以上離れており、
前記第1の金属細線層はパッチ状のアンテナ部を有し、
前記第2の金属細線層は、上面視で少なくとも前記アンテナ部を含む領域にわたって形成されている、
透明アンテナ、を提供する。
In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention,
A transparent antenna comprising a first transparent substrate, a second transparent substrate, a first thin metal wire layer on the first transparent substrate, and a second thin metal wire layer on the second transparent substrate,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer have an aperture ratio of 80% or more,
the first metal thin wire layer and the second metal thin wire layer have a surface resistance of 5 Ω/sq or less,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer are not in direct current conduction;
The first transparent substrate and the second transparent substrate are spaced apart by 100 μm or more;
the first thin metal wire layer has a patch-shaped antenna portion,
the second thin metal wire layer is formed over at least a region including the antenna portion when viewed from above;
A transparent antenna is provided.

一態様によれば、透明アンテナにおいて、近接するディスプレイやタッチパネルの素材の影響を受けにくく、アンテナの全体厚みを薄くしつつ、アンテナ性能を向上させる。 According to one embodiment, a transparent antenna is less affected by the materials of a nearby display or touch panel, improving antenna performance while reducing the overall thickness of the antenna.

ディスプレイ搭載の電子機器において透明アンテナの位置を示す全体図。An overall view showing the position of a transparent antenna in an electronic device equipped with a display. 図1の電子機器のAA面断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic device of FIG. 1 taken along line AA. ディスプレイモジュールの詳細を示す断面分解図。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view showing details of the display module. 本発明の第1構成例に係る透明アンテナの斜視図。1 is a perspective view of a transparent antenna according to a first configuration example of the present invention; 第1構成例に係る透明アンテナの(A)第1の透明基材の上面図、(B)第1の透明基材の下面図、(C)第2の透明基材の上面図、(D)第2の透明基材の下面図。(A) A top view of a first transparent substrate, (B) a bottom view of the first transparent substrate, (C) a top view of a second transparent substrate, and (D) a bottom view of the second transparent substrate of a transparent antenna relating to a first configuration example. 本発明の透明アンテナの透明導体の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a transparent conductor of the transparent antenna of the present invention. 本発明の第1構成例の透明アンテナに対して、透明カバーとディスプレイを模した抵抗体で挟んだ疑似ディスプレイモジュールを示す(A)断面図、及び(B)斜視図。1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a perspective view showing a pseudo display module in which a transparent antenna according to a first configuration example of the present invention is sandwiched between a transparent cover and a resistor simulating a display. 比較例1に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールを示す、(A)断面図、及び(B)斜視図。1A and 1B are a cross-sectional view and a perspective view, respectively, showing a pseudo display module including a transparent antenna according to Comparative Example 1. 比較例2に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールを示す、(A)断面図、及び(B)斜視図。1A and 1B are a cross-sectional view and a perspective view, respectively, showing a pseudo display module including a transparent antenna according to Comparative Example 2. 図7の本発明に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュール、図8の比較例1に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュール、図9の比較例2に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールにおいて、周波数ごとの利得を示す図。A graph showing gain at each frequency in a pseudo display module including a transparent antenna according to the present invention in FIG. 7, a pseudo display module including a transparent antenna according to Comparative Example 1 in FIG. 8, and a pseudo display module including a transparent antenna according to Comparative Example 2 in FIG. 9. 透明アンテナの第2の透明基材と、グラウンド基板との接続の有無を示す実験の模式図。11 is a schematic diagram of an experiment showing the presence or absence of a connection between the second transparent substrate of the transparent antenna and the ground substrate. 図11の接続有の場合と接続無(フロート)の場合とのタッチパネルのSN比を示す表。12 is a table showing the signal-to-noise ratio of the touch panel in FIG. 11 when connected and when not connected (floating); 本発明の第2構成例に係る透明アンテナの斜視図。FIG. 11 is a perspective view of a transparent antenna according to a second configuration example of the present invention. 第2構成例に係る透明アンテナの(A)第1の透明基材の上面図、(B)第1の透明基材の下面図、(C)第2の透明基材の上面図、(D)第2の透明基材の下面図。(A) A top view of a first transparent substrate, (B) a bottom view of the first transparent substrate, (C) a top view of a second transparent substrate, and (D) a bottom view of the second transparent substrate of a transparent antenna relating to a second configuration example.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。下記、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。以下、本発明の透明アンテナを適用した実施の形態について説明する。 Below, we will explain the form for implementing the present invention with reference to the drawings. In the following drawings, the same components are given the same reference numerals, and duplicate explanations may be omitted. Below, we will explain an embodiment in which a transparent antenna of the present invention is applied.

本発明の透明アンテナ100は、一例として、第5世代移動通信システム(5G)、又は、第6世代移動通信システム(6G)等に適用可能である。 The transparent antenna 100 of the present invention can be applied, for example, to a fifth generation mobile communication system (5G) or a sixth generation mobile communication system (6G).

<電子機器>
図1及び図2を用いて本発明の透明アンテナ100を含むディスプレイモジュールDが搭載される通信装置の一例である電子機器200の構成について説明する。図1は、本発明のディスプレイモジュールD搭載の電子機器200において透明アンテナ100の位置を示す全体図である。図2は、図1の電子機器200のA面断面図である。
<Electronic devices>
1 and 2, the configuration of an electronic device 200, which is an example of a communication device equipped with a display module D including a transparent antenna 100 of the present invention, will be described. Fig. 1 is an overall view showing the position of the transparent antenna 100 in the electronic device 200 equipped with the display module D of the present invention. Fig. 2 is a cross-sectional view of the A-side of the electronic device 200 in Fig. 1.

図1、図2では、X方向は電子機器200の縦方向(機器の長手方向)、Y方向は電子機器200の横方向(機器の短手方向)、Z方向は電子機器200の高さ方向を指している。以下では、XYZ座標系を定義して説明する。また、説明の便宜上、平面視とはXY面視をいい、+Z方向側を上側、-Z方向側を下側とする上下方向と、上下方向に対する横方向(側方)とを用いて説明するが、普遍的な上下方向と横方向を表すものではない。1 and 2, the X direction indicates the vertical direction of electronic device 200 (the long direction of the device), the Y direction indicates the horizontal direction of electronic device 200 (the short direction of the device), and the Z direction indicates the height direction of electronic device 200. In the following, the XYZ coordinate system is defined and explained. Also, for the sake of convenience, a planar view refers to an XY plane view, and the explanation is given using the up-down direction with the +Z direction side being the top and the -Z direction side being the bottom, and the horizontal direction (side) relative to the up-down direction, but these do not represent the universal up-down and horizontal directions.

また、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右等の方向には、実施の形態における開示の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、X方向、Y方向、Z方向は、それぞれ、X軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向を表す。X方向とY方向とZ方向は、互いに直交する。XY平面、YZ平面、ZX平面は、それぞれ、X方向及びY方向に平行な仮想平面、Y方向及びZ方向に平行な仮想平面、Z方向及びX方向に平行な仮想平面を表す。 In addition, in directions such as parallel, right-angled, orthogonal, horizontal, vertical, up-down, left-right, etc., deviations are permitted to a degree that does not impair the effects of the disclosure in the embodiments. Furthermore, the X direction, Y direction, and Z direction respectively represent directions parallel to the X axis, directions parallel to the Y axis, and directions parallel to the Z axis. The X direction, Y direction, and Z direction are mutually perpendicular. The XY plane, YZ plane, and ZX plane respectively represent imaginary planes parallel to the X direction and Y direction, imaginary planes parallel to the Y direction and Z direction, and imaginary planes parallel to the Z direction and X direction.

電子機器200は、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブック型PC(Personal Computer)等の情報処理端末機である。また、電子機器200は、これらに限られず、例えば、柱や壁等の構造物、デジタルサイネージ、電車内のディスプレイパネルを含む電子機器、又は、車両の中の様々なディスプレイパネルを含む電子機器等であってもよい。The electronic device 200 is, for example, an information processing terminal such as a smartphone, a tablet computer, or a notebook PC (Personal Computer). The electronic device 200 is not limited to these, and may be, for example, a structure such as a pillar or a wall, digital signage, an electronic device including a display panel inside a train, or an electronic device including various display panels inside a vehicle.

図1及び図2に示すように、電子機器200の上面全体、または上面の少なくとも一部は表示機能を実行可能なディスプレイモジュールDが配置されている。そして、本発明の透明アンテナ100は、ディスプレイパネル220上のタッチパネル230の上側に配置されている。本発明の透明アンテナ100の上側は、透明カバー240を介して電子機器200の外から見えており、透明アンテナ100を介して外側からディスプレイパネル220を視認可能なように、透明である。1 and 2, a display module D capable of performing a display function is disposed on the entire top surface of the electronic device 200, or on at least a portion of the top surface. The transparent antenna 100 of the present invention is disposed above a touch panel 230 on a display panel 220. The upper side of the transparent antenna 100 of the present invention is visible from outside the electronic device 200 through a transparent cover 240, and is transparent so that the display panel 220 can be viewed from the outside through the transparent antenna 100.

図2を参照して、電子機器200において、ディスプレイパネル220、タッチパネル230、透明アンテナ100、及び透明カバー240を、合わせてディスプレイモジュールD(表示モジュールともいう)とする。 Referring to FIG. 2, in the electronic device 200, the display panel 220, the touch panel 230, the transparent antenna 100, and the transparent cover 240 are collectively referred to as a display module D (also referred to as a display module).

電子機器200は、ディスプレイモジュールDの他に、筐体210、配線基板250、電子部品260A,260B,260C,260D及びバッテリー270等を含む。In addition to the display module D, the electronic device 200 includes a housing 210, a wiring board 250, electronic components 260A, 260B, 260C, 260D, and a battery 270.

図1、図2では、透明アンテナ100が搭載される電子機器200は、スマートフォンである例を示しているが、本発明の透明アンテナが搭載される電子機器は、筐体210、透明カバー240、及びディスプレイパネル220を含む電子機器であれば、他の構成であってもよい。また、電子機器200はタッチパネル230を設けない機器であってもよい。1 and 2 show an example in which the electronic device 200 in which the transparent antenna 100 is mounted is a smartphone, but the electronic device in which the transparent antenna of the present invention is mounted may have another configuration as long as it includes a housing 210, a transparent cover 240, and a display panel 220. In addition, the electronic device 200 may not be provided with a touch panel 230.

筐体210は、例えば金属製及び/又は樹脂製のケースであり、電子機器200の下面側及び側面側を覆っている。筐体210は、周壁の上端となる開口端211を有し、開口端211には、透明カバー240が取り付けられている。筐体210は、開口端211に連通する内部空間である収納部212を有し、収納部212には、配線基板250、電子部品260A~260D及びバッテリー270等が収納されている。Housing 210 is, for example, a case made of metal and/or resin, and covers the bottom and side sides of electronic device 200. Housing 210 has an opening end 211 which forms the upper end of the peripheral wall, and a transparent cover 240 is attached to opening end 211. Housing 210 has storage section 212 which is an internal space communicating with opening end 211, and storage section 212 stores wiring board 250, electronic components 260A to 260D, battery 270, etc.

カバーガラスの一例である透明カバー240は、最上面に設けられる透明なガラス板であり、平面視で筐体210の開口端211に合わせられたサイズを有する。透明カバー240は、本例では、大半が平面で、横方向(±Y方向)の両端部が緩やかに下側に湾曲した形状のガラス板である例を示すが、横方向において平板状のガラス板であってもよい。あるいは、透明カバー240は、電子機器200の縦方向(±X方向)においても両端部が緩やかに下側に湾曲した形状であってもよい。ここでは、透明カバー240がガラス製である形態について説明するが、透明カバー240は、樹脂製であってもよい。The transparent cover 240, which is an example of a cover glass, is a transparent glass plate provided on the top surface and has a size that matches the opening end 211 of the housing 210 in a plan view. In this example, the transparent cover 240 is a glass plate that is mostly flat and has both ends in the horizontal direction (±Y direction) that are gently curved downward, but it may also be a flat glass plate in the horizontal direction. Alternatively, the transparent cover 240 may also have both ends in the vertical direction (±X direction) of the electronic device 200 that are gently curved downward. Here, a form in which the transparent cover 240 is made of glass is described, but the transparent cover 240 may also be made of resin.

透明カバー240が筐体210の開口端211に取り付けられることにより、筐体210の収納部212は封止される。The transparent cover 240 is attached to the opening end 211 of the housing 210, thereby sealing the storage section 212 of the housing 210.

透明カバー240の上面は、透明カバー240の外表面の一例であり、透明カバー240の下面は、透明カバー240の内表面の一例である。透明カバー240の内表面側には、透明アンテナ100及びタッチパネル230が設けられる。透明カバー240は透明であるため、電子機器200の外部からは、透明カバー240を介して内部に設けられるタッチパネル230及びディスプレイパネル220が見える。The upper surface of the transparent cover 240 is an example of the outer surface of the transparent cover 240, and the lower surface of the transparent cover 240 is an example of the inner surface of the transparent cover 240. The transparent antenna 100 and the touch panel 230 are provided on the inner surface side of the transparent cover 240. Because the transparent cover 240 is transparent, the touch panel 230 and the display panel 220 provided inside can be seen through the transparent cover 240 from the outside of the electronic device 200.

配線基板250には、電子部品260A~260Cが実装される。配線基板250には、透明アンテナの伝送領域120(図5参照)から伸びる、図2点線で示す給電線路等が接続される。配線基板250と、透明アンテナ100の伝送領域120とは、コネクタやACF(Anisotropic Conductive Film)等を用いて接続されていてもよく、その他の構成要素を用いて接続されていてもよい。Electronic components 260A to 260C are mounted on wiring board 250. A power supply line shown by a dotted line in FIG. 2, which extends from transmission area 120 of the transparent antenna (see FIG. 5), is connected to wiring board 250. Wiring board 250 and transmission area 120 of transparent antenna 100 may be connected using a connector, an ACF (Anisotropic Conductive Film), or the like, or may be connected using other components.

電子部品260Aは、一例として、配線基板250の配線を介して透明アンテナ100の伝送領域120に接続されており、透明アンテナ100を介して送信又は受信する信号の処理を行う通信モジュールである。また、中央の電子部品260Bは、例えば、カメラである。 As an example, electronic component 260A is a communication module that is connected to transmission area 120 of transparent antenna 100 via wiring on wiring board 250 and processes signals transmitted or received via transparent antenna 100. Furthermore, central electronic component 260B is, for example, a camera.

電子部品260C,260Dは、一例として、電子機器200の動作に関連する情報処理等を行う部品であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。 Electronic components 260C, 260D are, for example, components that perform information processing related to the operation of electronic device 200, and are realized by a computer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), an input/output interface, and an internal bus.

バッテリー270は、充電可能な二次電池であり、ディスプレイモジュールD、及び電子部品260A~260D等の動作に必要な電力を供給する。 Battery 270 is a rechargeable secondary battery that supplies the power necessary for the operation of display module D and electronic components 260A to 260D, etc.

<ディスプレイモジュール>
次に、ディスプレイモジュールDにおける本発明の透明アンテナ100の位置を説明する。図3は、ディスプレイモジュールDの断面模式図である。
<Display module>
Next, the position of the transparent antenna 100 of the present invention in the display module D will be described.

図2では記載を省略しているが、図3に示すようにディスプレイモジュールDは、タッチパネル230と透明カバー240との間に、偏光板(ポラライザ)280を有している。また、図2では、1つの部材で示しているが、透明アンテナ100は、偏光板280を挟むように、第1の透明基板101と、第2の透明基板102の2つの基板によって構成されている。Although not shown in Figure 2, as shown in Figure 3, the display module D has a polarizer 280 between the touch panel 230 and the transparent cover 240. Also, although shown as a single component in Figure 2, the transparent antenna 100 is composed of two substrates, a first transparent substrate 101 and a second transparent substrate 102, sandwiching the polarizer 280.

そして、各基板の間には、基板同士を接着するために、外側から順に、最も外側の接着層である第1の接着層291、アンテナ基板に挟まれた第2の接着層292、第3の接着層293、及び最も下側の接着層である第4の接着層294が設けられている。接着層291~294は、透明光学粘着剤OCA(Optical Clear Adhesive)で構成されている。Between each substrate, in order to bond the substrates together, there are provided, from the outside in, a first adhesive layer 291 which is the outermost adhesive layer, a second adhesive layer 292 which is sandwiched between the antenna substrates, a third adhesive layer 293, and a fourth adhesive layer 294 which is the bottommost adhesive layer. The adhesive layers 291 to 294 are made of a transparent optical adhesive OCA (Optical Clear Adhesive).

図3では、タッチパネル230は、接着層を設けずにディスプレイパネル220の表面上に直接形成された「オンーセルタッチパネル用金属細線層」である例を示している。しかし、タッチパネル230と、ディスプレイパネル220との間に、接着層を設けてもよい。図3の構成では、ディスプレイパネル220上に設けられるタッチパネル230が、ディスプレイモジュールDにおける透明アンテナ100に対する導電層(第1の導電層)として機能する。3 shows an example in which the touch panel 230 is a "metallic thin wire layer for an on-cell touch panel" formed directly on the surface of the display panel 220 without providing an adhesive layer. However, an adhesive layer may be provided between the touch panel 230 and the display panel 220. In the configuration of FIG. 3, the touch panel 230 provided on the display panel 220 functions as a conductive layer (first conductive layer) for the transparent antenna 100 in the display module D.

なお、図2、図3は、ディスプレイモジュールDにおいて、タッチパネル230を設ける例を示しているが、電子機器200に搭載されるディスプレイモジュールDにおいて、タッチパネル230は搭載されていなくてもよい。その場合、ディスプレイパネル220(例えばOLEDディスプレイパネルの陰極)がディスプレイモジュールDにおける透明アンテナ100に対する導電層として機能する。導電層の面抵抗は、例えば5Ω/sq~20Ω/sqである。2 and 3 show an example in which a touch panel 230 is provided in the display module D, but the touch panel 230 may not be mounted in the display module D mounted in the electronic device 200. In that case, the display panel 220 (e.g., the cathode of an OLED display panel) functions as a conductive layer for the transparent antenna 100 in the display module D. The surface resistance of the conductive layer is, for example, 5 Ω/sq to 20 Ω/sq.

導電層(タッチパネル230又はディスプレイパネル220)と、透明アンテナ100の第2の透明基板102上の第2の金属細線層であるグラウンド領域は、互いに、直流的には導通していないが、アンテナの使用周波数など高周波の意味での交流的に電力を共有可能である。交流的に電力を共有可能であっても、導電層と、透明アンテナの第2の金属細線層は、上面視で重ならない領域を含んでいてもよい。例えば、図2の断面では、透明アンテナはディスプレイパネル220に対して部分的に設けられるため、透明アンテナ100は導電層に対して部分的な例を示すが、透明アンテナ100が、導電層の外に飛び出していることで、導電層が透明アンテナ100に対して部分的であってもよい。The conductive layer (touch panel 230 or display panel 220) and the ground region which is the second metal thin line layer on the second transparent substrate 102 of the transparent antenna 100 are not in direct current conduction with each other, but can share power in alternating current in the sense of high frequencies such as the frequency used by the antenna. Even if power can be shared in alternating current, the conductive layer and the second metal thin line layer of the transparent antenna may include regions which do not overlap when viewed from above. For example, in the cross section of FIG. 2, the transparent antenna is partially provided with respect to the display panel 220, so an example is shown in which the transparent antenna 100 is partial with respect to the conductive layer, but the transparent antenna 100 may protrude outside the conductive layer, so that the conductive layer may be partial with respect to the transparent antenna 100.

ディスプレイパネル220は、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機EL(Electro-luminescence)、又は、OLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイパネルであり、いずれの構成でも、ディスプレイモジュールDの最も下側に配置される。The display panel 220 is, for example, a liquid crystal display panel, an organic EL (Electro-luminescence) or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display panel, and in any configuration, is positioned at the bottom of the display module D.

なお、ディスプレイモジュールDにおいて、図1のように透明アンテナ100は部分的に設けられるため、透明アンテナ100が設けられる領域については、他の部分よりも、タッチパネル230、偏光板280、又は/及び接着層291~294を薄くしたり、あるいは、偏光板280、又は/及び接着層291~294を設けない構造にしたりしてもよい。これにより、ディスプレイモジュールDにおいて、透明アンテナ100の部分だけが盛り上がることを防止することができる。1, in the display module D, the transparent antenna 100 is provided partially, so that the touch panel 230, the polarizing plate 280, and/or the adhesive layers 291-294 may be made thinner in the area where the transparent antenna 100 is provided than in other areas, or the polarizing plate 280 and/or the adhesive layers 291-294 may not be provided. This makes it possible to prevent only the transparent antenna 100 portion from protruding in the display module D.

また、透明アンテナ100が厚すぎると、透明アンテナ100のエッジ部が視認できたり、接着層291~294との境界に空気が混入しやすくなる、という課題が生じることが分かった。透明アンテナ100の第1の透明基板101及び第2の透明基板102の厚さはそれぞれ300μm以下が好ましく、150μm以下がさらに好ましく、100μm以下が特に好ましい。また、ハンドリング容易性の観点から、透明アンテナ100のそれぞれの透明基板101,102の厚さは10μm以上が好ましく、50μm以上がさらに好ましい。It was also found that if the transparent antenna 100 is too thick, problems arise in that the edges of the transparent antenna 100 are visible and air is more likely to become mixed in at the boundaries with the adhesive layers 291-294. The thicknesses of the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102 of the transparent antenna 100 are each preferably 300 μm or less, more preferably 150 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less. From the viewpoint of ease of handling, the thicknesses of the respective transparent substrates 101, 102 of the transparent antenna 100 are preferably 10 μm or more, and more preferably 50 μm or more.

さらに、透明アンテナ100は、上下方向において後述する所定の重なり部を有していれば、第1の透明基板101と第2の透明基板102は、±X方向及び±Y方向において基板の大きさが異なっていてもよい。また、透明アンテナ100を構成する透明基板101,102の基板の厚みは同じであっても異なっていてもよいが、異なっている場合は、第1の透明基板101の厚みt1<第2の透明基板102の厚みt2の関係であると好適である。Furthermore, as long as the transparent antenna 100 has a predetermined overlapping portion in the vertical direction, which will be described later, the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102 may have different substrate sizes in the ±X and ±Y directions. Furthermore, the transparent substrates 101 and 102 constituting the transparent antenna 100 may have the same or different substrate thicknesses, but if they are different, it is preferable that the thickness t1 of the first transparent substrate 101 is less than the thickness t2 of the second transparent substrate 102.

また、本発明の透明アンテナ100は、後述するように、基板101と基板102は配線では接続せずに、基板間が交流的に接続できるように、透明基板101,102に挟まれる、第2の接着層292、偏光板280、第3の接着層293は、誘電体として機能する。誘電体となる、第2の接着層292、偏光板280、第3の接着層293の誘電率εは、第1の透明基板101の誘電率ε1と第2の透明基板102の誘電率ε2の間の範囲であると好適である。In addition, as described below, in the transparent antenna 100 of the present invention, the second adhesive layer 292, the polarizing plate 280, and the third adhesive layer 293 sandwiched between the transparent substrates 101 and 102 function as dielectrics so that the substrates 101 and 102 are not connected by wiring, but can be connected in an alternating current manner. It is preferable that the dielectric constants ε of the second adhesive layer 292, the polarizing plate 280, and the third adhesive layer 293, which act as dielectrics, are in a range between the dielectric constant ε1 of the first transparent substrate 101 and the dielectric constant ε2 of the second transparent substrate 102.

また、図1、図2では、ディスプレイモジュールDは、±Y方向の両端部が、緩やかに曲面の形状である例を示したが、ディスプレイモジュールDは、端部が曲がらない、平面形状であってもよい。その場合は、透明アンテナ100も、平面形状であってもよい。なお、透明アンテナ100が部分的に曲面になる場合は、後述する伝送領域が曲面形状になる。 Although Figures 1 and 2 show an example in which both ends of the display module D in the ±Y direction are gently curved, the display module D may be flat with no curved ends. In that case, the transparent antenna 100 may also be flat. Note that if the transparent antenna 100 is partially curved, the transmission area described below will be curved.

<透明アンテナの第1構成例>
次に図4~6を用いて本発明の第1構成例に係る透明アンテナ100の構成について説明する。図4は、本発明の第1構成例に係る透明アンテナ100の斜視図である。図5は、第1構成例に係る透明アンテナ100の説明図であって、(A)は第1の透明基板101の+Z方向から見た上面図であり、(B)は第1の透明基板101の-Z方向から見た下面図である。また、図5(C)は第2の透明基材102の+Z方向から見た上面図であり、(D)は第2の透明基材102の-Z方向から見た下面図である。なお、図1のように透明アンテナ100の一部がカーブに沿って配置される場合においても、図4では、透明アンテナ100を折り曲げる前の状態をXY平面に平行に示す。
<First Configuration Example of Transparent Antenna>
Next, the configuration of the transparent antenna 100 according to the first configuration example of the present invention will be described with reference to Figures 4 to 6. Figure 4 is a perspective view of the transparent antenna 100 according to the first configuration example of the present invention. Figure 5 is an explanatory diagram of the transparent antenna 100 according to the first configuration example, where (A) is a top view of the first transparent substrate 101 as seen from the +Z direction, and (B) is a bottom view of the first transparent substrate 101 as seen from the -Z direction. Also, Figure 5(C) is a top view of the second transparent substrate 102 as seen from the +Z direction, and (D) is a bottom view of the second transparent substrate 102 as seen from the -Z direction. Note that even when a part of the transparent antenna 100 is arranged along a curve as in Figure 1, Figure 4 shows the state before the transparent antenna 100 is folded parallel to the XY plane.

本構成例では、透明アンテナ100は、第1の透明基板(第1の透明基材ともいう)101の上面(表面)側にアンテナパターン110、及び伝送領域120が設けられている。本構成のアンテナパターン110は、パッチ型のアンテナの一例である。そして、第2の透明基板102(第2の透明基材ともいう)の下面(背面)側に、グラウンド層であるグラウンド領域130が設けられている。In this configuration example, the transparent antenna 100 has an antenna pattern 110 and a transmission area 120 provided on the upper surface (front surface) side of the first transparent substrate (also called the first transparent base material) 101. The antenna pattern 110 in this configuration is an example of a patch-type antenna. And, a ground area 130, which is a ground layer, is provided on the lower surface (rear surface) side of the second transparent substrate 102 (also called the second transparent base material).

図3のように、第1の透明基板101と第2の透明基板102との間に、第2の接着層292、偏光板280、第3の接着層293が設けられていることで、透明アンテナ100において、図4に示す第1の透明基板101と第2の透明基板102との基板間距離dsは、約150μm離間している。As shown in Figure 3, a second adhesive layer 292, a polarizing plate 280, and a third adhesive layer 293 are provided between the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102, so that in the transparent antenna 100, the inter-substrate distance ds between the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102 shown in Figure 4 is approximately 150 μm apart.

さらに、図4に示すように、アンテナパターン110は、第1の透明基板101の上面側に設けられ、グラウンド領域130は、第2の透明基板102の下側に設けられるため、金属細線層であるアンテナパターン110とグラウンド領域130の距離dmは、約500μm離間している。金属細線層間の離間距離dmは100μm以上であり、200μm以上が好ましく、300μm以上がより好ましい。4, the antenna pattern 110 is provided on the upper surface side of the first transparent substrate 101, and the ground region 130 is provided on the lower surface side of the second transparent substrate 102, so that the distance dm between the antenna pattern 110, which is a metal thin line layer, and the ground region 130 is about 500 μm apart. The distance dm between the metal thin line layers is 100 μm or more, preferably 200 μm or more, and more preferably 300 μm or more.

図3に示したように、第2の透明基板102は、接着層294を挟んで、タッチパネル230又はディスプレイパネル220のすぐ上に配置される。そのため、偏光の方向に対する屈折率差(Δn)と基板の厚さ(d)の積(Δnd)であるリタデーションδ2は低い方が好ましい。一方、第1の透明基板101は、タッチパネル230又はディスプレイパネル220から離れているため、リタデーションδ1は低くなくてもよい。そのため、第1の透明基板101と第2の透明基板102におけるリタデーションは、δ1≧δ2の関係であると好適であり、δ1>δ2であってよい。As shown in FIG. 3, the second transparent substrate 102 is disposed immediately above the touch panel 230 or the display panel 220, with an adhesive layer 294 sandwiched between them. Therefore, it is preferable that the retardation δ2, which is the product (Δnd) of the refractive index difference (Δn) with respect to the direction of polarization and the thickness (d) of the substrate, is low. On the other hand, since the first transparent substrate 101 is separated from the touch panel 230 or the display panel 220, the retardation δ1 does not need to be low. Therefore, it is preferable that the retardations in the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102 have a relationship of δ1≧δ2, and may be δ1>δ2.

上記リタデーションを満たすべく、第1の透明基板101は、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)又はCOP(シクロオレフィンポリマー)であり、第2の透明基板102は例えばCOPである。例えば、PETのリタデーションは、100μmの厚さで、5061.7nmであり、COPのリタデーションは、100μmの厚さで、3.77nmである。To satisfy the above retardation, the first transparent substrate 101 is made of PET (polyethylene terephthalate resin) or COP (cycloolefin polymer), and the second transparent substrate 102 is, for example, COP. For example, the retardation of PET is 5061.7 nm at a thickness of 100 μm, and the retardation of COP is 3.77 nm at a thickness of 100 μm.

上述のように、リタデーションは同じ厚さの場合、基板の素材に起因した複屈折率によって増減する値であり、画像の鮮明性等に影響を及ぼす量である。したがってリタデーションは可視光領域(波長380nm~780nm)の光を使用して評価する。As mentioned above, for the same thickness, retardation is a value that increases or decreases depending on the birefringence caused by the substrate material, and is an amount that affects the clarity of the image. Therefore, retardation is evaluated using light in the visible light range (wavelengths 380 nm to 780 nm).

一方、誘電率はアンテナ特性に関する量である。したがって、誘電率は使用する電波の波長範囲で評価する。第2の透明基板102の誘電率ε2は第1の透明基板101の誘電率ε1より低いことが好ましい。ε2が低いことで、第2の金属細線層の金属細線間のピッチが、電気的に狭くなるため、第2の金属細線層から下側への電波の漏洩が抑制される。例えば、第1の透明基板101を構成するPETの誘電率は、35GHzで3.31であり、第2の透明基板102を構成するCOPの誘電率は、35GHzで2.31である。On the other hand, the dielectric constant is a quantity related to the antenna characteristics. Therefore, the dielectric constant is evaluated in the wavelength range of the radio waves used. It is preferable that the dielectric constant ε2 of the second transparent substrate 102 is lower than the dielectric constant ε1 of the first transparent substrate 101. With a low ε2, the pitch between the metal fine wires of the second metal fine wire layer becomes electrically narrow, suppressing leakage of radio waves from the second metal fine wire layer to the lower side. For example, the dielectric constant of the PET constituting the first transparent substrate 101 is 3.31 at 35 GHz, and the dielectric constant of the COP constituting the second transparent substrate 102 is 2.31 at 35 GHz.

さらに、透明アンテナ100は、無色透明であることを担保するために、各基板101,102の透過率は、80%以上であると好適であり、いずれの透明基板101,102も、Z方向及び/又はX方向に折り曲げ可能なフレキシブル基板である。Furthermore, to ensure that the transparent antenna 100 is colorless and transparent, it is preferable that the transmittance of each substrate 101, 102 be 80% or more, and each of the transparent substrates 101, 102 is a flexible substrate that can be bent in the Z direction and/or the X direction.

本構成の透明アンテナ100では、上側の第1の透明基板101において、アンテナパターン110は第1の透明基板101の長手方向の中央付近に設けられている。本構成のアンテナパターン110は、パッチ型のアンテナの一例である。In the transparent antenna 100 of this configuration, the antenna pattern 110 is provided on the upper first transparent substrate 101 near the center in the longitudinal direction of the first transparent substrate 101. The antenna pattern 110 of this configuration is an example of a patch-type antenna.

アンテナ部であるアンテナパターン110は、第1の線条エレメント111と、面状パッチエレメント112と、を有する。The antenna pattern 110, which is the antenna portion, has a first linear element 111 and a surface patch element 112.

詳しくは、第1の線条エレメント111は、一端は伝送領域120の信号線121と接続する給電点Fとなり、給電点Fから伝送方向である第1の方向(+Y方向)に延在する。第1の線条エレメント111の他端は、面状パッチエレメント112と接続している。In detail, one end of the first line element 111 is a feed point F that connects to the signal line 121 of the transmission area 120, and extends in a first direction (+Y direction) that is the transmission direction from the feed point F. The other end of the first line element 111 is connected to the planar patch element 112.

面状パッチエレメント(パッチ部、パッチエレメントともいう)112は所定の面積を有する略四角形のパッチ型のアンテナである。面状パッチエレメント112において、-Y方向における、第1の線条エレメント111との境界付近には、溝部113,114が形成されている。本構成では、アンテナパターン110のすべてのエレメントは、第1の透明基板101の上面側である+Z側に設けられている。パッチエレメント112の溝部113,114は、パッチエレメント112の周辺部材の厚みや誘電率、および、パッチエレメントサイズから決定される放射抵抗と、給電線路インピーダンスの整合を取るために設けられる。The planar patch element (also called patch portion or patch element) 112 is a patch-type antenna having a substantially rectangular shape with a predetermined area. In the planar patch element 112, grooves 113 and 114 are formed near the boundary with the first line element 111 in the -Y direction. In this configuration, all elements of the antenna pattern 110 are provided on the +Z side, which is the upper surface side of the first transparent substrate 101. The grooves 113 and 114 of the patch element 112 are provided to match the radiation resistance, which is determined from the thickness and dielectric constant of the surrounding materials of the patch element 112 and the patch element size, with the feed line impedance.

ここで、面状パッチエレメント112における第1の方向の長さをY112、第2の方向の長さをX112とすると、透明アンテナ100の共振周波数f1(28GHz)における第1の透明基板101上での波長をλ01として、Y112が約0.5λ01の整数倍に設定され、X112は1.0λ01よりも小さい値に設定される。したがって、周波数帯f1でのアンテナ利得を向上させたい場合、面状パッチエレメント112の大きさを規定するX112、Y112を、例えば、それぞれ約2.5mmの±10%以内に調整するとよい。 Here, assuming that the length of the planar patch element 112 in the first direction is Y112 and the length in the second direction is X112, the wavelength on the first transparent substrate 101 at the resonant frequency f1 (28 GHz) of the transparent antenna 100 is λ01 , and Y112 is set to an integer multiple of approximately 0.5λ01 , and X112 is set to a value smaller than 1.0λ01 . Therefore, when it is desired to improve the antenna gain in the frequency band f1, it is advisable to adjust X112 and Y112, which define the size of the planar patch element 112, to within ±10% of approximately 2.5 mm, for example.

また、伝送部である伝送領域(給電領域ともいう)120は、第1の透明基板101の長手方向端部(-Y方向側端部)に配置されている。本構成例では、伝送領域120は、コプレーナーウェーブガイドであって、+Z側の表面において基板101の短手方向(±X方向)の中央で延伸する信号線(信号線路、伝送線ともいう)121と、短手方向において信号線121を挟むような状態で接地している面状のグラウンド部122,123を有している。信号(電力)を伝送する信号線121の伝送方向の先端は、アンテナパターン110の第1の線条エレメント111と、電気的に接続されており、その接続点が給電点Fとなる。 The transmission area (also called the power supply area) 120, which is the transmission section, is disposed at the longitudinal end (-Y direction end) of the first transparent substrate 101. In this configuration example, the transmission area 120 is a coplanar waveguide, and has a signal line (also called a signal line or transmission line) 121 that extends from the center of the short side direction (±X direction) of the substrate 101 on the surface on the +Z side, and planar ground sections 122, 123 that are grounded in a state in which the signal line 121 is sandwiched in the short side direction. The tip of the signal line 121 that transmits the signal (power) in the transmission direction is electrically connected to the first line element 111 of the antenna pattern 110, and the connection point is the power supply point F.

本構成例では、伝送領域120を構成する信号線121及びグラウンド部122,123のいずれも、第1の透明基板101の上面側(+Z側)にのみ、設けられている。そのため、本構成の第1の透明基板101では、第1の金属細線層として機能する、アンテナパターン110及び伝送領域120の構成要素は、全て第1の透明基板101の上面側(+Z側)の同一平面上に設けられている。In this configuration example, the signal line 121 and the ground sections 122, 123 constituting the transmission area 120 are all provided only on the upper surface side (+Z side) of the first transparent substrate 101. Therefore, in the first transparent substrate 101 of this configuration, the components of the antenna pattern 110 and the transmission area 120, which function as the first metal thin line layer, are all provided on the same plane on the upper surface side (+Z side) of the first transparent substrate 101.

伝送領域120の信号線121は、透明アンテナ100が電子機器200に組み込まれた際、配線基板250や、通信用回路である電子部品260Aと電気的に接続され、電力Pが供給される。図4では、一例として、伝送領域120は、-Y方向側の端部から約1/2の構成を示している。なお、伝送領域120の範囲は、-Y方向側の1/4~3/4程度であってもよい。When the transparent antenna 100 is incorporated into the electronic device 200, the signal line 121 of the transmission area 120 is electrically connected to the wiring board 250 and the electronic component 260A, which is a communication circuit, and power P is supplied. In FIG. 4, as an example, the transmission area 120 is shown configured to be approximately 1/2 from the end on the -Y direction side. Note that the range of the transmission area 120 may be approximately 1/4 to 3/4 on the -Y direction side.

また、図4では、伝送領域120の端部が、第1の透明基板101の端部(-Y側端部)まで伸びる例を説明しているが、伝送領域120の一部又は全部が第1の透明基板101の周縁よりも外側に位置していてもよい。また、伝送領域120を柔軟に形成することにより、伝送領域120がディスプレイモジュールDの側端や裏面に回り込んで、側面や裏面側で電気的に接続できるようにしても良い。4 illustrates an example in which the end of the transmission region 120 extends to the end (-Y side end) of the first transparent substrate 101, but a part or all of the transmission region 120 may be located outside the periphery of the first transparent substrate 101. In addition, the transmission region 120 may be formed to be flexible so that it can wrap around the side edge or back surface of the display module D and be electrically connected on the side or back surface.

一方、透明アンテナ100の下側の第2の透明基板102では、第2の金属細線層となるグラウンド領域130は、第2の透明基板102の長手方向の中央付近~+Y側に設けられている。On the other hand, in the second transparent substrate 102 below the transparent antenna 100, the ground region 130 which is the second metal thin wire layer is provided from near the center of the longitudinal direction of the second transparent substrate 102 to the +Y side.

ただし、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、図4、図5の構成に限られず、グラウンド領域130は、基板102の長手方向(±Y方向)において、面状パッチエレメント112の全域と、伝送領域120のグラウンド部122,123の少なくとも一部と、上面視で重なるように構成されていればよい。また、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、短手方向(±X方向)において、面状パッチエレメント112の全域と、伝送領域120のグラウンド部122,123の少なくとも一部と、上面視で重なるように構成されていればよい。あるいは、第2の透明基板102の-Z側の面全体に、グラウンド領域130が設けられていてもよい。However, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 is not limited to the configuration shown in Figures 4 and 5, and the ground area 130 may be configured to overlap the entire area of the planar patch element 112 and at least a part of the ground parts 122 and 123 of the transmission region 120 in the longitudinal direction (±Y direction) of the substrate 102 in a top view. Also, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 may be configured to overlap the entire area of the planar patch element 112 and at least a part of the ground parts 122 and 123 of the transmission region 120 in the short direction (±X direction) in a top view. Alternatively, the ground area 130 may be provided on the entire surface of the -Z side of the second transparent substrate 102.

ここで、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、第1の透明基板101とは、配線では接続されていないが、グラウンド領域130と、第1の透明基板101の伝送領域120のグラウンド部122,123は、交流的に共有することが望まれる。そのため、グラウンド領域130と、伝送領域120のグラウンド部122,123は、Y方向において重なって重なり部Ovを形成していると好適である。特に、重なり部OvがY方向において、0.25λ01以上であれば良く、さらには、0.25λ01の奇数倍であれば、重なっている部分がチョークとして動作するため、より好適である。 Here, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 is not connected to the first transparent substrate 101 by wiring, but it is desirable that the ground area 130 and the ground parts 122, 123 of the transmission area 120 of the first transparent substrate 101 share an AC current. Therefore, it is preferable that the ground area 130 and the ground parts 122, 123 of the transmission area 120 overlap in the Y direction to form an overlapping part Ov. In particular, it is sufficient that the overlapping part Ov is 0.25λ 01 or more in the Y direction, and more preferably, if it is an odd multiple of 0.25λ 01 , the overlapping part acts as a choke.

また、グラウンド領域130は、+Y側において、少なくともパッチアンテナとなる第1の線条エレメント111と面状パッチエレメント112の領域全域をカバーし、さらに面状パッチエレメント112の端部に対して、Y方向で+2.5mm、X方向で2.5mm余裕をもって配置されていると好適である。 In addition, it is preferable that the ground area 130 covers at least the entire area of the first linear element 111 and the planar patch element 112 that form the patch antenna on the +Y side, and is further positioned with a margin of +2.5 mm in the Y direction and 2.5 mm in the X direction relative to the end of the planar patch element 112.

即ち、グラウンド領域130は、図5(D)の一点鎖線で示すように、X130は7.5mm以上、Y130は7.5mm以上であると好適である。That is, it is preferable that the ground area 130 has X130 of 7.5 mm or more and Y130 of 7.5 mm or more, as shown by the dotted line in Figure 5 (D).

図4、図5では、第1の基板101と、第2の透明基板102の縦、横のサイズが等しく(X101=X102、Y101=Y102)、上下方向において全て重なっている構成例を示したが、本発明の透明アンテナ100では、第1の基板101と、第2の透明基板102の縦、横のサイズが異なっていてもよく、上下方向において一部分のみが重なっている構成であってもよい。2つの基板101,102でサイズや位置がずれている場合は、少なくとも、XY方向において、第2の基板102のグラウンド領域130がパッチアンテナであるアンテナパターン110の領域全域と重なり、かつ、Y方向においてグラウンド領域130が、伝送領域120のグラウンド部122,123と0.25波長以上重なるように、背面側をカバーしていればよい。4 and 5 show an example of a configuration in which the first substrate 101 and the second transparent substrate 102 have the same vertical and horizontal sizes (X101=X102, Y101=Y102) and are completely overlapped in the vertical direction, but in the transparent antenna 100 of the present invention, the first substrate 101 and the second transparent substrate 102 may have different vertical and horizontal sizes, and may be configured to only partially overlap in the vertical direction. If the two substrates 101 and 102 are misaligned in size or position, it is sufficient that the ground area 130 of the second substrate 102 overlaps with the entire area of the antenna pattern 110, which is a patch antenna, at least in the XY direction, and covers the back side so that the ground area 130 overlaps with the ground parts 122 and 123 of the transmission area 120 by 0.25 wavelengths or more in the Y direction.

ここで、図4、図5でメッシュ状に示した、アンテナパターン110、伝送領域120、及びグラウンド領域130は、下記、図6に示す、透明導体で構成される。Here, the antenna pattern 110, transmission area 120, and ground area 130 shown in mesh form in Figures 4 and 5 are made of transparent conductors as shown in Figure 6 below.

<透明アンテナの透明導体(金属細線層)>
図6は、本発明の透明アンテナ100の透明導体30の説明図である。透明導体30は、第1の透明基板101及び第2の透明基板102の最表面に形成されており、一例として、図4及び図5に示すアンテナパターン110、伝送領域120、及びグラウンド領域130を構成するものとして用いられる。透明導体30は、人間の視力では確認が難しいほど光透過性が高い導体である。
<Transparent conductor (thin metal wire layer) of transparent antenna>
Fig. 6 is an explanatory diagram of the transparent conductor 30 of the transparent antenna 100 of the present invention. The transparent conductor 30 is formed on the outermost surfaces of the first transparent substrate 101 and the second transparent substrate 102, and is used to constitute, for example, the antenna pattern 110, the transmission region 120, and the ground region 130 shown in Fig. 4 and Fig. 5. The transparent conductor 30 is a conductor with such high optical transparency that it is difficult for the human eye to see it.

詳しくは、透明導体30は、光透過性を高くするために、一例としてメッシュ状に形成されている導電線路の層、即ち金属細線層である。図6に示すように、メッシュ状の金属細線層では、一方の方向に延在する複数の金属細線31と、他方の方向に延在する複数の金属細線32が交差するように設けられて、網目状の隙間(目開き)である開口部(透孔)33が空いている。More specifically, the transparent conductor 30 is a layer of conductive lines, i.e., a metal thin wire layer, which is formed, for example, in a mesh shape to increase light transparency. As shown in Fig. 6, in the mesh-shaped metal thin wire layer, a plurality of metal thin wires 31 extending in one direction and a plurality of metal thin wires 32 extending in the other direction are arranged to intersect with each other, and openings (through holes) 33 are formed as mesh-like gaps (openings).

透明導体30がメッシュ状に形成される場合、メッシュの開口部33は方形であってもよく、菱形であってもよい。メッシュの開口部33を方形に形成する場合、メッシュの目は正方形が好ましく、意匠性が良い。また、メッシュの開口部33は、自己組織化法によるランダム形状でもよく、そうすることでモアレを抑制できる。メッシュを構成する金属細線31,32それぞれの線幅w31、w32は、1~10μmが好ましく、1~5μmがさらに好ましい。また、メッシュの複数の金属細線31間、及び複数の金属細線32間の線間隔(目開き、ピッチともいう)p31、p32は、50~500μmが好ましく、100~400μmがさらに好ましい。When the transparent conductor 30 is formed in a mesh shape, the mesh openings 33 may be rectangular or rhombic. When the mesh openings 33 are formed in a rectangular shape, the mesh preferably has square openings, which provides good design. The mesh openings 33 may also have a random shape formed by a self-organizing method, which can suppress moire. The line widths w31 and w32 of the metal fine wires 31 and 32 constituting the mesh are preferably 1 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm. The line spacings (also called openings or pitches) p31 and p32 between the multiple metal fine wires 31 and between the multiple metal fine wires 32 of the mesh are preferably 50 to 500 μm, and more preferably 100 to 400 μm.

透明導体30におけるメッシュ全体に対する開口部33の面積の割合である開口率は、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。透明導体30の開口率を大きくするほど、透明導体30の可視光透過率を高くできる。The aperture ratio, which is the ratio of the area of the openings 33 to the entire mesh in the transparent conductor 30, is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. The larger the aperture ratio of the transparent conductor 30, the higher the visible light transmittance of the transparent conductor 30 can be.

透明導体30がメッシュ状に形成される場合、透明導体30の厚さは、1~40μmであってよい。透明導体30がメッシュ状に形成されることにより、透明導体30が厚くても、可視光透過率を高くできる。透明導体30の厚さは、5μm以上がより好ましく、8μm以上がさらに好ましい。また、透明導体30の厚さは、30μm以下がより好ましく、20μm以下がさらに好ましく、15μm以下が特に好ましい。When the transparent conductor 30 is formed in a mesh shape, the thickness of the transparent conductor 30 may be 1 to 40 μm. By forming the transparent conductor 30 in a mesh shape, the visible light transmittance can be increased even if the transparent conductor 30 is thick. The thickness of the transparent conductor 30 is more preferably 5 μm or more, and even more preferably 8 μm or more. Furthermore, the thickness of the transparent conductor 30 is more preferably 30 μm or less, even more preferably 20 μm or less, and particularly preferably 15 μm or less.

なお、透明導体30において、メッシュ状の細線の線幅(導体幅)w31,w32よりも、導体厚tは小さく設定される。アスペクト比が1を超えると、構造的にアンバランスになり、壊れやすく、また製造も困難なためである。ただし、導体厚tは厚いほどシート抵抗値を小さくすることができるため、アンテナの効率としては導体厚tは厚い方が良いため、tはwより小さく、かつなるべく大きい値が好適である。In addition, in the transparent conductor 30, the conductor thickness t is set smaller than the line width (conductor width) w31, w32 of the mesh-like thin lines. This is because if the aspect ratio exceeds 1, the structure becomes unbalanced, becomes fragile, and is difficult to manufacture. However, since the sheet resistance value can be reduced as the conductor thickness t is thicker, the efficiency of the antenna is better if the conductor thickness t is thicker, so it is preferable that t is smaller than w and as large as possible.

なお、透明導体30の金属細線31,32の導体材料としては銅が挙げられるが、他にも、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、金、白金、錫、鉄、等の金属材料を使用でき、また、これらの材料に限られない。The conductive material for the thin metal wires 31, 32 of the transparent conductor 30 can be copper, but other metallic materials such as silver, aluminum, chromium, nickel, gold, platinum, tin, iron, etc. can also be used, and the conductive material is not limited to these materials.

このような透明導体30で実現されるアンテナパターン110、伝送領域120及びグラウンド領域130は、透明であり、人間の視力では確認が難しいほど光透過性が高く、かつ導体として機能することができる。また、これらの金属細線層を構成する透明導体30は、例えば、面抵抗が5Ω/sq以下であり、より好ましくは、1Ω/sq以下であり、さらに好ましくは0.5Ω/sq前後である。The antenna pattern 110, transmission area 120, and ground area 130 realized by such a transparent conductor 30 are transparent, have high light transmittance so that they are difficult to see with human eyesight, and can function as conductors. In addition, the transparent conductor 30 constituting these metal thin line layers has a surface resistance of, for example, 5 Ω/sq or less, more preferably 1 Ω/sq or less, and even more preferably around 0.5 Ω/sq.

ここで、図3に示したように、透明アンテナ100の上側の第1の透明基板101は、偏光板280よりも表面側に設けられる。そのため、第1の透明基板101に形成されるアンテナパターン110及び伝送領域120を構成する金属細線層は、可視光を反射しにくい、黒化処理をすると好適である。黒化処理では、金属細線の表面を、酸化銅(CuO)又は窒化銅(CuN)を含む材料でコーティングする。なお、偏光板280よりも内面側に設けられる第2の透明基板102の金属細線層であるグラウンド領域130の金属細線に関しては、その加工はなくてもよい。Here, as shown in FIG. 3, the first transparent substrate 101 above the transparent antenna 100 is provided on the surface side of the polarizing plate 280. Therefore, it is preferable to subject the metal thin line layer constituting the antenna pattern 110 and the transmission area 120 formed on the first transparent substrate 101 to a blackening treatment that makes it less likely to reflect visible light. In the blackening treatment, the surface of the metal thin line is coated with a material containing copper oxide (CuO) or copper nitride (CuN). Note that the metal thin line of the ground area 130, which is the metal thin line layer of the second transparent substrate 102 provided on the inner side of the polarizing plate 280, does not need to be processed.

ここで、一般的に、パッチアンテナでは、グラウンド導体によって、パッチアンテナの背面側が遮蔽されているため、さまざまな表面抵抗値の導電体が、アンテナに近接されて配置されても、安定しているといわれている。一方、パッチアンテナは、一般的にグラウンド層がアンテナパターンの層から離間している方が、アンテナ特性が向上するといわれている。 Generally, patch antennas are said to be stable even when conductors with various surface resistance values are placed close to the antenna because the back side of the patch antenna is shielded by a ground conductor. On the other hand, it is generally said that the antenna characteristics are improved when the ground layer is separated from the antenna pattern layer.

そこで、パッチ型のアンテナを含む透明アンテナにおいて、グラウンド層の有無と、アンテナパターンとグラウンド層の距離を変化させた場合について、アンテナ性能を比較検討した。Therefore, we compared the antenna performance of transparent antennas, including patch-type antennas, with and without a ground layer and when the distance between the antenna pattern and the ground layer was changed.

<実験例1(シミュレーション例)>
そこで、本願の発明者らは、図4に示す本発明の透明アンテナ100の上下に、透明カバー240と抵抗を有する金属導体Mを設けた状態である疑似ディスプレイモジュールについて各種シミュレーションを行った。
<Experimental Example 1 (Simulation Example)>
Therefore, the inventors of the present application performed various simulations on a pseudo display module in which a transparent cover 240 and a metal conductor M having resistance are provided above and below the transparent antenna 100 of the present invention as shown in FIG.

図7は、本発明の第1構成例の透明アンテナに対して、透明カバーとディスプレイを模した抵抗体で挟んだ疑似ディスプレイモジュールSDを示す説明図である。図7において、(A)は疑似ディスプレイモジュールSDの断面模式図であって、(B)は疑似ディスプレイモジュールSDの斜視図である。 Figure 7 is an explanatory diagram showing a pseudo display module SD in which a transparent antenna of the first configuration example of the present invention is sandwiched between a transparent cover and a resistor that mimics a display. In Figure 7, (A) is a schematic cross-sectional view of the pseudo display module SD, and (B) is a perspective view of the pseudo display module SD.

詳しくは、疑似ディスプレイモジュールSDの最も下側には、ディスプレイ又はタッチパネルを模した、抵抗体となる、シート抵抗率1Ω/sq(オームパースクエア、Ω/□と記載することもある)の金属導体Mを配置した。その金属導体Mの上に第4の接着層294を配置した。 In more detail, a metal conductor M with a sheet resistivity of 1 Ω/sq (ohms per square, sometimes written as Ω/□) was arranged on the bottommost side of the pseudo display module SD, which acts as a resistor simulating a display or touch panel. A fourth adhesive layer 294 was arranged on top of the metal conductor M.

そして、図7(A)に示すように、第4の接着層294と第3の接着層293の間に、透明アンテナ100の下側の基板である第2の透明基板102が設けられる。その上に、第3の接着層293、偏光板280、第2の接着層292を配置して、その上に、透明アンテナ100の上側の基板である第1の透明基板101を設けた。そして、第1の透明基板101の上には、第1の接着層291と、透明カバー240を配置した。 Then, as shown in FIG. 7(A), a second transparent substrate 102, which is the lower substrate of the transparent antenna 100, is provided between the fourth adhesive layer 294 and the third adhesive layer 293. A third adhesive layer 293, a polarizing plate 280, and a second adhesive layer 292 are arranged on top of that, and a first transparent substrate 101, which is the upper substrate of the transparent antenna 100, is provided on top of that. Then, a first adhesive layer 291 and a transparent cover 240 are arranged on top of the first transparent substrate 101.

本発明のアンテナ特性を比較検証するため、本発明者らは、図8に示す比較例1に係る疑似ディスプレイモジュールSDxと、図9に示す比較例2に係る疑似ディスプレイモジュールSDyを作成して、利得のシミュレーションを行った。In order to comparatively verify the antenna characteristics of the present invention, the inventors created a pseudo display module SDx relating to comparison example 1 shown in Figure 8 and a pseudo display module SDy relating to comparison example 2 shown in Figure 9, and performed a gain simulation.

図8は、比較例1に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールSDxを示す、(A)断面図、及び(B)斜視図である。 Figure 8 shows (A) a cross-sectional view and (B) an oblique view of a pseudo display module SDx including a transparent antenna relating to comparison example 1.

図8の疑似ディスプレイモジュールSDxでは、図7の構成と比較して、第2の透明基板102と第4の接着層294を設けない点が異なる。そのため、この疑似ディスプレイモジュールSDxでは、アンテナパターン110の下側を遮蔽するグラウンド領域は設けられていない。 The pseudo display module SDx in Fig. 8 differs from the configuration in Fig. 7 in that the second transparent substrate 102 and the fourth adhesive layer 294 are not provided. Therefore, in this pseudo display module SDx, a ground area that shields the lower side of the antenna pattern 110 is not provided.

図9は、比較例2に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールSDyを示す、(A)断面図、及び(B)斜視図である。 Figure 9 shows (A) a cross-sectional view and (B) an oblique view of a pseudo display module SDy including a transparent antenna relating to comparison example 2.

図9の疑似ディスプレイモジュールSDyでは、図7の構成と比較して、第2の透明基板102と第4の接着層294を設けず、第1の透明基板101Yの背面にグラウンド領域190を設けており、上面側の伝送領域において上面側にはグラウンド部122,123を設けておらず、信号線121Yのみが設けられている点が異なる。また、偏光板280Yの位置が、透明アンテナの基板101Yよりも上方である点が異なる。 The pseudo display module SDy in Fig. 9 differs from the configuration in Fig. 7 in that it does not have a second transparent substrate 102 and a fourth adhesive layer 294, it has a ground area 190 on the back surface of the first transparent substrate 101Y, and in the upper transmission area, it does not have ground sections 122 and 123 on the upper surface side, but only has a signal line 121Y. It also differs in that the position of the polarizing plate 280Y is above the transparent antenna substrate 101Y.

下記、図7の疑似ディスプレイモジュールSDと、図8の比較例1に係る疑似ディスプレイモジュールSDxと、図9の比較例2に係る疑似ディスプレイモジュールSDyでシミュレーションした、利得について説明する。Below, we explain the gains simulated using the pseudo display module SD in Figure 7, the pseudo display module SDx relating to comparison example 1 in Figure 8, and the pseudo display module SDy relating to comparison example 2 in Figure 9.

この利得をシミュレーションした際の、図7の疑似ディスプレイモジュールSDの、透明アンテナ100の各部の寸法は、
X240:15mm
Y240:15mm
X101:7.5mm
Y101:10mm
X102:15mm
Y102:12mm
L111:0.5mm
X112:2.5mm
Y112:2.5mm
W121:0.4mm
X120:5.6mm
Y120:5mm
X130:15mm
Y130:12mm
である。これにより、基板101のグラウンド部122,123と、基板102のグラウンド領域130の重なりのY方向の長さは、2mmである。
When simulating this gain, the dimensions of each part of the transparent antenna 100 of the pseudo display module SD in FIG.
X240: 15mm
Y240: 15 mm
X101: 7.5mm
Y101: 10 mm
X102: 15mm
Y102: 12 mm
L111: 0.5mm
X112: 2.5mm
Y112: 2.5mm
W121: 0.4mm
X120: 5.6mm
Y120: 5 mm
X130: 15mm
Y130: 12 mm
As a result, the length in the Y direction of the overlap between the ground sections 122 and 123 of the substrate 101 and the ground area 130 of the substrate 102 is 2 mm.

また、アンテナパターン110、伝送領域120、及びグラウンド領域130を構成する金属細線層である透明導体30の寸法は、単位をμmとすると、
透明導体30の導体厚:2μm
導体幅w31,w32:3μm
線間隔p31,p32:100μm(200μm)
であって、
透明導体の面抵抗は、約0.5Ω/sqである。
The dimensions of the transparent conductor 30, which is a thin metal wire layer constituting the antenna pattern 110, the transmission area 120, and the ground area 130, are expressed in μm as follows:
Conductor thickness of transparent conductor 30: 2 μm
Conductor width w31, w32: 3 μm
Line spacing p31, p32: 100μm (200μm)
And,
The sheet resistance of the transparent conductor is about 0.5 Ω/sq.

また、図7に示す本発明の疑似ディスプレイモジュールSDにおける層の各部の厚みは、単位をμmとすると、
透明カバー240の厚み:500
第1の接着層291の厚み:150
透明導体30(110,120)の厚み:2
第1の透明基板101の厚み:100
第2の接着層292の厚み:150
偏光板280の厚み:150
第3の接着層293の厚み:150
第2の透明基板102の厚み:125
透明導体30(130)の厚み:2
第4の接着層294の厚み:150
である。
とくに、透明基板101,102の厚みはそれぞれ100μm、125μmである。
The thickness of each layer in the pseudo display module SD of the present invention shown in FIG. 7 is expressed in μm as follows:
Thickness of transparent cover 240: 500
Thickness of the first adhesive layer 291: 150
Thickness of transparent conductor 30 (110, 120): 2
Thickness of the first transparent substrate 101: 100
Thickness of second adhesive layer 292: 150
Thickness of polarizing plate 280: 150
Thickness of the third adhesive layer 293: 150
Thickness of second transparent substrate 102: 125
Thickness of transparent conductor 30 (130): 2
Thickness of fourth adhesive layer 294: 150
It is.
In particular, the transparent substrates 101 and 102 have thicknesses of 100 μm and 125 μm, respectively.

これにより、本例における、透明基板101の上側のアンテナパターン110と、透明基板102の下側のグラウンド領域130との距離dmは、675μm、アンテナ部が設けられた基板101とバックグラウンドが設けられた基板102の基板間距離dsは450μmである。
なお、表面抵抗が設定される表面インピーダンスを境界条件として設定しているため、金属導体Mについては、厚みは存在しない設定である。
As a result, in this example, the distance dm between the antenna pattern 110 on the upper side of the transparent substrate 101 and the ground area 130 on the lower side of the transparent substrate 102 is 675 μm, and the inter-substrate distance ds between the substrate 101 on which the antenna portion is provided and the substrate 102 on which the background is provided is 450 μm.
Since the surface impedance for which the surface resistance is set is set as the boundary condition, the metal conductor M is set to have no thickness.

そして、図7に示す本発明の疑似ディスプレイモジュールSDにおける誘電体である各層の各部の24~35GHzでの誘電率は、下記とした。
透明カバー240:6.7
第1の接着層291:2.6
第1の透明基板101:3.2
第2の接着層292:2.6
偏光板280:2.9
第3の接着層293:2.6
第2の透明基板102:2.4
第4の接着層294:2.6
The dielectric constants of the dielectric layers and the respective portions of the dielectric material in the pseudo display module SD of the present invention shown in FIG.
Transparent cover 240:6.7
First adhesive layer 291: 2.6
First transparent substrate 101: 3.2
Second adhesive layer 292: 2.6
Polarizing plate 280:2.9
Third adhesive layer 293: 2.6
Second transparent substrate 102: 2.4
Fourth adhesive layer 294: 2.6

図8に示す比較例1の疑似ディスプレイモジュールSDxにおける層の各部の厚みは、SDと各層同様であって、上記の、第2の透明基板102と、第2の透明基板102に設けられる透明導体30(130)の厚み、及び第4の接着層294の厚みがない。また、この構成では、金属導体Mが、疑似的にパッチアンテナのバックグラウンド導体として機能し、金属導体Mの面抵抗は1.0Ω/sqとした。この構成では、アンテナパターン110から金属導体Mまでの距離は550μmとなる。アンテナ部が設けられた基板101と金属導体Mとの基板間距離は450μmである。 The thickness of each layer in the pseudo display module SDx of Comparative Example 1 shown in Figure 8 is the same as that of each layer in SD, and does not include the thickness of the second transparent substrate 102, the transparent conductor 30 (130) provided on the second transparent substrate 102, or the thickness of the fourth adhesive layer 294. In this configuration, the metal conductor M functions as a pseudo background conductor of the patch antenna, and the surface resistance of the metal conductor M is 1.0 Ω/sq. In this configuration, the distance from the antenna pattern 110 to the metal conductor M is 550 μm. The inter-substrate distance between the substrate 101 on which the antenna portion is provided and the metal conductor M is 450 μm.

図9に示す比較例2の疑似ディスプレイモジュールSDyにおける層の各部の厚みは、SDと各層同様であって、上記の、第2の透明基板102と、第2の透明基板102に設けられる透明導体30(130)の厚み、及び第4の接着層294の厚みがなく、第1の透明基板101Yの背面にグラウンド領域190が設けられている。また、この構成では、グラウンド領域190がパッチアンテナのバックグラウンド導体として機能し、グラウンド領域190の面抵抗は0.5Ω/sqとした。本構成例では、アンテナパターン110からグラウンド領域190までの距離は、第1の透明基板101Yの基板厚みであり、例えば100μmとなる。 The thickness of each layer in the pseudo display module SDy of Comparative Example 2 shown in Figure 9 is the same as that of each layer in SD, except that there is no thickness of the second transparent substrate 102, the transparent conductor 30 (130) provided on the second transparent substrate 102, or the fourth adhesive layer 294, and a ground region 190 is provided on the back surface of the first transparent substrate 101Y. In this configuration, the ground region 190 functions as a background conductor for the patch antenna, and the surface resistance of the ground region 190 is set to 0.5 Ω/sq. In this configuration example, the distance from the antenna pattern 110 to the ground region 190 is the substrate thickness of the first transparent substrate 101Y, for example 100 μm.

図10に、図7の本発明に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールSD、図8の比較例1に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールSDx、図9の比較例2に係る透明アンテナを含む疑似ディスプレイモジュールSDyにおいて、電磁界解析をした際の、周波数ごとの利得を示す。Figure 10 shows the gain at each frequency when electromagnetic field analysis is performed on the pseudo display module SD including the transparent antenna of the present invention in Figure 7, the pseudo display module SDx including the transparent antenna of comparison example 1 in Figure 8, and the pseudo display module SDy including the transparent antenna of comparison example 2 in Figure 9.

図10のグラフにおいて、最大利得を比較すると、比較例1の疑似ディスプレイモジュールSDxでは、最大利得が+2.7dB、比較例2の疑似ディスプレイモジュールSDyでは最大利得が+0.2dB、本発明の疑似ディスプレイモジュールSDでは、最大利得が、+3.0dBであった。Comparing the maximum gains in the graph of Figure 10, the pseudo display module SDx of comparison example 1 had a maximum gain of +2.7 dB, the pseudo display module SDy of comparison example 2 had a maximum gain of +0.2 dB, and the pseudo display module SD of the present invention had a maximum gain of +3.0 dB.

また、25~30GHzの5G帯前後の周波数の利得を比較すると、本発明のSD>比較例1のSDx>比較例2のSDyの順に利得が大きい。 In addition, when comparing the gains at frequencies around the 5G band of 25 to 30 GHz, the gains are greatest in the order SD of the present invention > SDx of Comparative Example 1 > SDy of Comparative Example 2.

ここで、パッチアンテナの利得(放射効率)は、次の2点から決定される。
(1)アンテナ素子とグラウンド導体の距離が離れているほど良い
(2)バックグラウンド導体が低抵抗なほど良い
Here, the gain (radiation efficiency) of the patch antenna is determined by the following two points.
(1) The greater the distance between the antenna element and the ground conductor, the better. (2) The lower the resistance of the background conductor, the better.

比較例2では、バックグラウンド導体となるグラウンド領域190が同一基板内で近いため、(1)の理由で、図10のグラフの一点鎖線に示すように、実線で示す本発明のディスプレイモジュールSDよりも利得が低い。これにより、バックグラウンド導体をアンテナ部と同一の基板に設ける場合よりも、別の基板に設けて、アンテナパターン110とグラウンド領域130の距離を広げた方が、5G帯の利得及び最大利得を向上できることがわかる。In Comparative Example 2, the ground region 190 serving as the background conductor is close within the same substrate, and as shown by the dashed line in the graph of Figure 10, the gain is lower than that of the display module SD of the present invention shown by the solid line due to reason (1). This shows that the gain and maximum gain in the 5G band can be improved by providing the background conductor on a separate substrate and increasing the distance between the antenna pattern 110 and the ground region 130, rather than providing the background conductor on the same substrate as the antenna section.

一方、比較例1では、バックグラウンド導体は金属導体Mであり、金属導体Mは金属細線層で構成されるグラウンド領域130よりも抵抗値が大きいため、基板間距離がほぼ同じであっても、(2)の理由により、図10の点線に示すように、実線で示す本発明のディスプレイモジュールSDよりも利得が低い。本実験では、金属導体Mの抵抗が、1.0Ω/sqである例を示しているが、実際のタッチパネルやディスプレイパネルは、さらに抵抗が高い可能性がある。そのため、本発明のように、金属導体Mとは別に低い面抵抗値で、かつバックグラウンド導体となるグラウンド領域を設けると、パッチアンテナの利得の点で好ましい。On the other hand, in Comparative Example 1, the background conductor is a metal conductor M, which has a higher resistance than the ground region 130 composed of a thin metal wire layer. Therefore, even if the distance between the substrates is approximately the same, the gain is lower than that of the display module SD of the present invention shown by the solid line, as shown by the dotted line in Figure 10, due to reason (2). In this experiment, an example is shown in which the resistance of the metal conductor M is 1.0 Ω/sq, but actual touch panels and display panels may have even higher resistance. Therefore, it is preferable in terms of the gain of the patch antenna to provide a ground region that has a low surface resistance and serves as a background conductor separately from the metal conductor M, as in the present invention.

このように、図10のグラフに示す比較例1と比較例2との比較により、金属導体とは別にグラウンド層を設け、かつその層が、アンテナパターンが形成された基板から離れている専用の基板であることで、本発明の構成では、パッチアンテナのアンテナ特性が向上したといえる。Thus, by comparing Comparative Example 1 and Comparative Example 2 shown in the graph of Figure 10, it can be said that the antenna characteristics of the patch antenna are improved in the configuration of the present invention by providing a ground layer separate from the metal conductor and by this layer being a dedicated substrate separated from the substrate on which the antenna pattern is formed.

<実験例2>
図11は、透明アンテナの第2の透明基板102と、筐体のグラウンドとの接続の有無を示す実験の模式図である。図12は、図11の第2の透明基板の筐体との接続有の場合と接続無(フロート)の場合とのタッチパネルのSN比を示す表である。
<Experimental Example 2>
Fig. 11 is a schematic diagram of an experiment showing the presence or absence of connection between the second transparent substrate 102 of the transparent antenna and the ground of the housing. Fig. 12 is a table showing the S/N ratio of the touch panel when the second transparent substrate of Fig. 11 is connected to the housing and when it is not connected (floating).

図12では、1行目はタッチパネル上にメッシュを設けない第2の透明基板を配置した状態を示し、2~5行目はタッチパネル上に金属細線層を構成するメッシュを設けた第2の透明基板上を配置した状態を示している。図12の表の左欄では、図6に示す透明導体である金属細線層を構成するメッシュの種類を示している。メッシュの種類として、メッシュ線幅w=4μm、メッシュ線間隔(ピッチ)p=120μmと、メッシュ線幅w=4μm、ピッチp=60μmの2種類のメッシュを用いた。中央の欄は、図11に示す第2の透明基板と筐体のグラウンド部との接続の有無を示している。右の欄は図11のように最上面の上で指を動かした際の、透明アンテナの下のタッチパネルのSN比を示している。なお、左欄で無の場合とは、透明アンテナをタッチパネル上に設けない場合を指している。 In FIG. 12, the first row shows the state where a second transparent substrate without a mesh is placed on the touch panel, and the second to fifth rows show the state where a second transparent substrate with a mesh constituting a metal thin line layer is placed on the touch panel. The left column of the table in FIG. 12 shows the type of mesh constituting the metal thin line layer, which is a transparent conductor, shown in FIG. 6. Two types of mesh were used: mesh line width w = 4 μm, mesh line spacing (pitch) p = 120 μm, and mesh line width w = 4 μm, mesh pitch p = 60 μm. The center column shows the presence or absence of connection between the second transparent substrate shown in FIG. 11 and the ground part of the housing. The right column shows the signal-to-noise ratio of the touch panel under the transparent antenna when a finger is moved on the top surface as shown in FIG. 11. The case of none in the left column refers to the case where a transparent antenna is not provided on the touch panel.

図12の2、4行目と3、5行目を比較して、透明導体としていずれのメッシュを用いる場合でも、フロートの状態の方が、1行目に示す透明アンテナを設けない構造からのSN比の下がり幅が小さくなることがわかる。また、2、3行目と4、5行目を比較して、線間隔pが大きく、開口が大きいほど、SN比の下がり幅が小さくなる傾向にあることがわかる。 Comparing the second and fourth rows with the third and fifth rows in Figure 12, it can be seen that, regardless of which mesh is used as the transparent conductor, the floating state results in a smaller drop in the S/N ratio compared to the structure without a transparent antenna shown in row 1. Also, comparing the second and third rows with the fourth and fifth rows, it can be seen that the larger the line spacing p and the larger the opening, the smaller the drop in the S/N ratio tends to be.

<透明アンテナの第2構成例>
次に、図13、図14を用いて、本発明の第2構成例に係る透明アンテナ100Aを説明する。
<Second Configuration Example of Transparent Antenna>
Next, a transparent antenna 100A according to a second configuration example of the present invention will be described with reference to FIGS.

図13は、本発明の第2構成例に係る透明アンテナ100Aの斜視図である。図14は、第2構成例に係る透明アンテナ100Aの説明図であって、(A)は第1の透明基板101Aの上面図であり、(B)は第1の透明基板101Aの下面図である。また、図14(C)は第2の透明基板102の上面図であり、(D)は第2の透明基板102の下面図である。なお、図1のように透明アンテナがカーブに沿って配置される場合においても、図13、図14では、透明アンテナを折り曲げる前の状態をXY平面に平行に示す。 Figure 13 is a perspective view of a transparent antenna 100A according to a second configuration example of the present invention. Figure 14 is an explanatory diagram of the transparent antenna 100A according to the second configuration example, where (A) is a top view of the first transparent substrate 101A and (B) is a bottom view of the first transparent substrate 101A. Also, Figure 14 (C) is a top view of the second transparent substrate 102 and (D) is a bottom view of the second transparent substrate 102. Note that even when the transparent antenna is arranged along a curve as in Figure 1, Figures 13 and 14 show the state before the transparent antenna is folded parallel to the XY plane.

本構成例の透明アンテナ100Aでは、第1の透明基板101Aにおいて、伝送領域140が、マイクロストリップラインで構成される点が第1構成例と異なり、その他の点は共通である。In the transparent antenna 100A of this configuration example, the transmission area 140 in the first transparent substrate 101A is configured as a microstrip line, which is different from the first configuration example, but all other points are the same.

本構成例では、伝送部である伝送領域(給電領域ともいう)140は、マイクロストリップラインであって、+Z側(表面側)の表面において基板の短手方向(±X方向)の中央で延伸する信号線141と、+Z側(背面側)の表面において、-Y側の端部から短手方向の全域で、+Y側に所定の範囲、接地している面状のグラウンド部142を有している。このような構成により、伝送領域140は、第1の透明基板101Aの長手方向端部(-Y方向側端部)に配置されている。信号(電力P)を伝送する信号線141の伝送方向の先端は、アンテナパターン110の第1の線条エレメント111と、電気的に接続されており、その接続点は給電点FDaとなる。In this configuration example, the transmission area (also called the power supply area) 140, which is the transmission section, is a microstrip line, and has a signal line 141 extending from the center of the short side (±X direction) of the substrate on the surface on the +Z side (front side), and a planar ground section 142 that is grounded to a predetermined range on the +Y side from the end on the -Y side over the entire short side on the surface on the +Z side (rear side). With this configuration, the transmission area 140 is disposed at the end of the longitudinal direction (end on the -Y side) of the first transparent substrate 101A. The tip of the signal line 141 in the transmission direction that transmits the signal (power P) is electrically connected to the first line element 111 of the antenna pattern 110, and the connection point is the power supply point FDa.

本構成例では、伝送領域140を構成する信号線141は第1の透明基板101Aの上面側(+Z側)に設けられており、グラウンド部142は、第1の透明基板101Aの下面側(-Z側)に設けられている。マイクロストリップラインのグラウンド部142は、伝送領域のための接地領域のため、第1の透明基板101aにおいてアンテナパターン110が設けられていない部分の、下側に位置している。In this configuration example, the signal line 141 constituting the transmission area 140 is provided on the upper surface side (+Z side) of the first transparent substrate 101A, and the ground section 142 is provided on the lower surface side (-Z side) of the first transparent substrate 101A. The ground section 142 of the microstrip line is located below the portion of the first transparent substrate 101a where the antenna pattern 110 is not provided, as it is a grounding area for the transmission area.

また、透明アンテナ100Aの下側の第2の透明基板102では、第1構成例同様に、第2の金属細線層となるグラウンド領域130は、第2の透明基板102の長手方向の中央付近~+Y側に設けられている。 In addition, in the second transparent substrate 102 below the transparent antenna 100A, as in the first configuration example, the ground region 130 which is the second metal thin wire layer is provided from near the center of the longitudinal direction of the second transparent substrate 102 to the +Y side.

ただし、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、図13、図14の構成に限られず、グラウンド領域130は、長手方向(±Y方向)において、面状パッチエレメント112の全域と、伝送領域140のグラウンド部142の少なくとも一部と、上面視で重なるように構成されていればよい。また、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、短手方向(±X方向)において、面状パッチエレメント112の全域と、伝送領域140のグラウンド部142の少なくとも一部と、上面視で重なるように構成されていればよい。あるいは、第2の透明基板102の-Z側の面全体に、グラウンド領域130が設けられていてもよい。However, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 is not limited to the configurations shown in Figures 13 and 14, and the ground area 130 may be configured to overlap the entire area of the planar patch element 112 and at least a part of the ground portion 142 of the transmission area 140 in the longitudinal direction (±Y direction) in a top view. Also, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 may be configured to overlap the entire area of the planar patch element 112 and at least a part of the ground portion 142 of the transmission area 140 in the short direction (±X direction) in a top view. Alternatively, the ground area 130 may be provided on the entire surface of the -Z side of the second transparent substrate 102.

ここで、第2の透明基板102に設けられるグラウンド領域130は、第1の透明基板101Aとは、配線では接続されていないが、グラウンド領域130と、第1の透明基板101Aの伝送領域140のグラウンド部142は、交流的に共有することが望まれる。そのため、グラウンド領域130と、伝送領域140のグラウンド部142とのY方向における重なりOvは、0.25波長(λ01)以上であれば良く、さらには、0.25波長の奇数倍であれば、重なっている部分がチョークとして動作するため、より好適である。重なりの上限については、スペースの節約の観点から、2.5波長以下が好ましく、1波長以下がより好ましく、0.8波長以下がさらに好ましい。 Here, the ground area 130 provided on the second transparent substrate 102 is not connected to the first transparent substrate 101A by wiring, but it is desirable that the ground area 130 and the ground portion 142 of the transmission area 140 of the first transparent substrate 101A share the ground area 130 in an AC manner. Therefore, the overlap Ov between the ground area 130 and the ground portion 142 of the transmission area 140 in the Y direction may be 0.25 wavelengths (λ 01 ) or more, and more preferably an odd multiple of 0.25 wavelengths, since the overlapping portion acts as a choke. The upper limit of the overlap is preferably 2.5 wavelengths or less, more preferably 1 wavelength or less, and even more preferably 0.8 wavelengths or less, from the viewpoint of saving space.

本発明では、第1構成例、第2構成例ともに、透明アンテナは、アンテナパターン用の基板と、グラウンド用の基板の2つの基板を離間させて構成している。そのため、所定の利得確保のため、アンテナにおいて、アンテナパターンと、アンテナ背面のグラウンド領域とで、距離が必要な場合でも、透明アンテナ自体の厚みをそれほど厚くすることなく、透明アンテナを実現できる。In the present invention, in both the first and second configuration examples, the transparent antenna is constructed by separating two substrates, one for the antenna pattern and one for the ground. Therefore, even if a distance is required between the antenna pattern and the ground area on the back of the antenna to ensure a certain gain, a transparent antenna can be realized without making the transparent antenna itself significantly thicker.

例えば、電子機器において、透明アンテナに許容される厚さが100μm以下のように制約が大きい場合でも、アンテナパターンと、アンテナ背面のグラウンド領域とで所定の距離を保ちつつ、基板それぞれの厚みを薄くすることで、透明アンテナを薄くすることができ、厚さの制約内に収めることができる。For example, even if there are significant constraints on the allowable thickness of a transparent antenna in an electronic device, such as 100 μm or less, the transparent antenna can be made thinner and within the thickness constraints by reducing the thickness of each substrate while maintaining a specified distance between the antenna pattern and the ground area on the back of the antenna.

以上、本発明の例示的な実施の形態の透明アンテナについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 The above describes a transparent antenna as an exemplary embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims.

本国際出願は2020年8月27日に出願された日本国特許出願2020-143919号に基づく優先権を主張するものであり、2020-143919号の全内容を本国際出願に援用する。 This international application claims priority to Japanese Patent Application No. 2020-143919, filed on August 27, 2020, and the entire contents of No. 2020-143919 are incorporated by reference into this international application.

30 透明導体(金属細線層)
31 金属細線
32 金属細線
33 開口部
100,100A 透明アンテナ
101,101A 第1の透明基板(第1の透明基材)
102 第2の透明基板(第2の透明基材)
110 アンテナパターン(アンテナ部、パッチアンテナ、透明導体、第1の金属細線層)
111 第1の線条エレメント
112 面状パッチエレメント
120 伝送領域(伝送部、給電領域、コプレーナ伝送路、第1の金属細線層)
121 信号線
122 グラウンド部
130 グラウンド領域(透明導体、第2の金属細線層)
140 伝送領域(伝送部、給電領域、マイクロストリップライン、第1の金属細線層)
141 信号線
142 グラウンド部
200 電子機器
210 筐体
220 ディスプレイパネル
230 タッチパネル
240 透明カバー(カバーガラス)
250 配線基板
260A,260B,260C,260D 電子部品
270 バッテリー
280 偏光板(誘電体)
291 第1の接着層
292 第2の接着層(誘電体)
293 第3の接着層(誘電体)
294 第4の接着層
D ディスプレイモジュール
P 電力
FD 給電点
SD 疑似ディスプレイモジュール
M 金属導体
ds 第1の透明基板と第2の透明基板の基板間距離
dm アンテナパターンとグラウンド領域との金属細線層間の距離
Ov 重なり
30 Transparent conductor (metallic thin wire layer)
31 Thin metal wire 32 Thin metal wire 33 Opening 100, 100A Transparent antenna 101, 101A First transparent substrate (first transparent base material)
102 Second transparent substrate (second transparent base material)
110 Antenna pattern (antenna portion, patch antenna, transparent conductor, first thin metal wire layer)
111: First line element 112: Planar patch element 120: Transmission region (transmission section, feeding region, coplanar transmission line, first metal thin line layer)
121 Signal line 122 Ground section 130 Ground area (transparent conductor, second thin metal wire layer)
140 Transmission area (transmission section, power supply area, microstrip line, first metal thin line layer)
141 Signal line 142 Ground section 200 Electronic device 210 Housing 220 Display panel 230 Touch panel 240 Transparent cover (cover glass)
250 Wiring board 260A, 260B, 260C, 260D Electronic components 270 Battery 280 Polarizing plate (dielectric)
291 First adhesive layer 292 Second adhesive layer (dielectric)
293 Third adhesive layer (dielectric)
294 Fourth adhesive layer D Display module P Power FD Feed point SD Pseudo display module M Metal conductor ds Distance between the first transparent substrate and the second transparent substrate dm Distance between the metal thin line layers of the antenna pattern and the ground region Ov Overlap

Claims (13)

第1の透明基材と、第2の透明基材と、該第1の透明基材上の第1の金属細線層と、該第2の透明基材上の第2の金属細線層を備えた透明アンテナであって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は開口率が80%以上であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は面抵抗が5Ω/sq以下であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は、直流的に導通しておらず、
前記第1の透明基材と前記第2の透明基材は100μm以上離れており、
前記第1の金属細線層はパッチ状のアンテナ部を有し、
前記第2の金属細線層は、上面視で少なくとも前記アンテナ部を含む領域にわたって形成されていて、
前記第1の金属細線層は伝送部を有し、前記伝送部は、コプレーナーウェーブガイドであり、
前記コプレーナーウェーブガイドの信号線及びグラウンド部は、前記第1の透明基材の上側に設けられていて、
前記第1の金属細線層の伝送部のグラウンド部と、前記第2の金属細線層が、上面視で重なりを含み、
前記重なりの幅は、0.25波長以上~2.5波長以下である、
透明アンテナ。
A transparent antenna comprising a first transparent substrate, a second transparent substrate, a first thin metal wire layer on the first transparent substrate, and a second thin metal wire layer on the second transparent substrate,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer have an aperture ratio of 80% or more,
the first metal thin wire layer and the second metal thin wire layer have a surface resistance of 5 Ω/sq or less,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer are not in direct current conduction;
The first transparent substrate and the second transparent substrate are spaced apart by 100 μm or more;
the first thin metal wire layer has a patch-shaped antenna portion,
the second thin metal wire layer is formed over an area including at least the antenna portion when viewed from above ,
the first metal wire layer has a transmission portion, the transmission portion being a coplanar waveguide;
the signal line and the ground portion of the coplanar waveguide are provided on an upper side of the first transparent substrate,
a ground portion of a transmission portion of the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer include an overlap when viewed from above;
The width of the overlap is 0.25 wavelengths or more and 2.5 wavelengths or less.
Transparent antenna.
第1の透明基材と、第2の透明基材と、該第1の透明基材上の第1の金属細線層と、該第2の透明基材上の第2の金属細線層を備えた透明アンテナであって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は開口率が80%以上であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は面抵抗が5Ω/sq以下であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は、直流的に導通しておらず、
前記第1の透明基材と前記第2の透明基材は100μm以上離れており、
前記第1の金属細線層はパッチ状のアンテナ部を有し、
前記第2の金属細線層は、上面視で少なくとも前記アンテナ部を含む領域にわたって形成されていて、
前記第1の金属細線層は、伝送部を有し、
前記伝送部はマイクロストリップラインであり、
前記マイクロストリップラインの信号線は、前記第1の透明基材の上側にあり、前記マイクロストリップラインのグラウンド部は、前記第1の透明基材において前記アンテナ部が設けられていない部分の、下側にあり、
前記第1の金属細線層の伝送部のグラウンド部と、前記第2の金属細線層が、上面視で重なりを含み、
前記重なりの幅は、0.25波長以上~2.5波長以下である、
透明アンテナ。
A transparent antenna comprising a first transparent substrate, a second transparent substrate, a first thin metal wire layer on the first transparent substrate, and a second thin metal wire layer on the second transparent substrate,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer have an aperture ratio of 80% or more,
the first metal thin wire layer and the second metal thin wire layer have a surface resistance of 5 Ω/sq or less,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer are not in direct current conduction;
The first transparent substrate and the second transparent substrate are spaced apart by 100 μm or more;
the first thin metal wire layer has a patch-shaped antenna portion,
the second thin metal wire layer is formed over an area including at least the antenna portion when viewed from above ,
the first metal thin wire layer has a transmission portion,
The transmission section is a microstrip line,
a signal line of the microstrip line is located on an upper side of the first transparent base material, and a ground portion of the microstrip line is located on a lower side of a portion of the first transparent base material where the antenna portion is not provided,
a ground portion of a transmission portion of the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer include an overlap when viewed from above;
The width of the overlap is 0.25 wavelengths or more and 2.5 wavelengths or less.
Transparent antenna.
前記第1の金属細線層は前記第1の透明基材の上側にあり、前記第2の金属細線層は前記第2の透明基材の下側にある、
請求項1又は2に記載の透明アンテナ。
The first metal thin line layer is on the upper side of the first transparent substrate, and the second metal thin line layer is on the lower side of the second transparent substrate.
The transparent antenna according to claim 1 or 2 .
前記第1の透明基材の100μmの厚みでのリタデーションδ1が1以上10000以下であり、前記第2の透明基材の100μmの厚みでのリタデーションδ2が0.1以上、1000以下であり、δ1≧δ2である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の透明アンテナ。
The retardation δ1 of the first transparent substrate at a thickness of 100 μm is 1 or more and 10,000 or less, and the retardation δ2 of the second transparent substrate at a thickness of 100 μm is 0.1 or more and 1,000 or less, and δ1≧δ2;
The transparent antenna according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1の透明基材の誘電率ε1と前記第2の透明基材の誘電率ε2とが、ε1≧ε2の関係である、
請求項に記載の透明アンテナ。
The dielectric constant ε1 of the first transparent substrate and the dielectric constant ε2 of the second transparent substrate have a relationship of ε1 ≧ ε2.
The transparent antenna according to claim 4 .
前記第1の透明基材はPET又はCOPであり、前記第2の透明基材はCOPである、
請求項4又は5に記載の透明アンテナ。
The first transparent substrate is PET or COP, and the second transparent substrate is COP;
The transparent antenna according to claim 4 or 5 .
透明アンテナと、
誘電体と、
ディスプレイパネルと、を備えるディスプレイモジュールであって、
前記透明アンテナは、
第1の金属細線層が設けられた第1の透明基材、及び第2の金属細線層が設けられた第2の透明基材を備え、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は開口率が80%以上であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は面抵抗が5Ω/sq以下であって、
前記第1の金属細線層と前記第2の金属細線層は、直流的に導通しておらず、
前記第1の透明基材と前記第2の透明基材は100μm以上離れており、
前記第1の金属細線層はパッチ状のアンテナ部を有し、
前記第2の金属細線層は、上面視で少なくとも前記アンテナ部を含む領域にわたって形成されており、
前記誘電体は、前記第1の透明基材と、前記第2の透明基材の間に、設けられる、
ディスプレイモジュール。
A transparent antenna,
A dielectric material;
A display module comprising: a display panel,
The transparent antenna is
The optical fiber display device includes a first transparent substrate provided with a first thin metal wire layer and a second transparent substrate provided with a second thin metal wire layer,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer have an aperture ratio of 80% or more,
the first metal thin wire layer and the second metal thin wire layer have a surface resistance of 5 Ω/sq or less,
the first thin metal wire layer and the second thin metal wire layer are not in direct current conduction;
The first transparent substrate and the second transparent substrate are spaced apart by 100 μm or more;
the first thin metal wire layer has a patch-shaped antenna portion,
the second thin metal wire layer is formed over an area including at least the antenna portion when viewed from above,
The dielectric is provided between the first transparent substrate and the second transparent substrate.
Display module.
前記第1の透明基材の誘電率ε1と前記第2の透明基材の誘電率ε2とが、ε1≧ε2の関係にある、
請求項に記載のディスプレイモジュール。
The dielectric constant ε1 of the first transparent substrate and the dielectric constant ε2 of the second transparent substrate satisfy a relationship of ε1≧ε2.
8. The display module of claim 7 .
前記誘電体は偏光板である、
請求項7又は8に記載のディスプレイモジュール。
The dielectric material is a polarizer.
9. A display module according to claim 7 or 8 .
前記透明アンテナの前記第2の透明基材の下側に、第1の導電層を有し、
前記第1の導電層の面抵抗は5Ω/sq~20Ω/sqである、
請求項7乃至9のいずれか一項に記載のディスプレイモジュール。
a first conductive layer on the underside of the second transparent substrate of the transparent antenna;
The surface resistance of the first conductive layer is 5 Ω/sq to 20 Ω/sq.
A display module according to any one of claims 7 to 9 .
前記第1の導電層は、
前記ディスプレイパネル上に設けられるタッチパネル、又は前記ディスプレイパネルを構成するOLEDディスプレイパネルの陰極としての機能を有する、
請求項10に記載のディスプレイモジュール。
The first conductive layer comprises:
The display panel has a function as a cathode of a touch panel provided on the display panel or an OLED display panel constituting the display panel.
The display module of claim 10 .
前記第1の導電層と、前記透明アンテナの前記第2の金属細線層は、互いに、直流的に導通していない、
請求項10又は11に記載のディスプレイモジュール。
the first conductive layer and the second thin metal wire layer of the transparent antenna are not in direct current conduction with each other;
12. A display module according to claim 10 or 11 .
前記第1の導電層と、前記透明アンテナの前記第2の金属細線層は、上面視で重ならない領域を含む、
請求項10乃至12のいずれか一項に記載のディスプレイモジュール。
the first conductive layer and the second thin metal wire layer of the transparent antenna include an area where they do not overlap in a top view;
A display module according to any one of claims 10 to 12 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114898659B (en) * 2022-04-18 2023-07-28 华为技术有限公司 Display Modules and Electronics
TWI798118B (en) * 2022-06-24 2023-04-01 華碩電腦股份有限公司 Wideband millimeter-wave antenna device
US12311637B2 (en) 2022-11-04 2025-05-27 Agc Automotive Americas Co. Laminated glazing assembly including an antenna assembly
WO2025033044A1 (en) * 2023-08-04 2025-02-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 Transparent electroconductive film

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190386387A1 (en) 2017-02-28 2019-12-19 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Film-type microstrip patch antenna
WO2020066817A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 大日本印刷株式会社 Wiring board and method for manufacturing wiring board
US20200243959A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Antenna structure and display device including the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190386387A1 (en) 2017-02-28 2019-12-19 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Film-type microstrip patch antenna
WO2020066817A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 大日本印刷株式会社 Wiring board and method for manufacturing wiring board
US20200243959A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Antenna structure and display device including the same

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