DE69833716T2

DE69833716T2 - Transparente planare Antennenstruktur

Info

Publication number: DE69833716T2
Application number: DE1998633716
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Uetake
Original assignee: Sharp Corp; Sharp Microelectronics Technology Inc
Current assignee: Sharp Corp; Sharp Microelectronics Technology Inc
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2018-10-16
Also published as: JP3490304B2; EP0911906B1; DE69833716D1; EP0911906A2; JPH11177336A; EP0911906A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine tragbare drahtlose Kommunikationseinrichtung und insbesondere auf eine transparente planare Antennenstruktur, die über der Flüssigkristallanzeige (LCD) der Einrichtung liegt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Größe von drahtlosen Kommunikationseinrichtungen schrumpft weiter, während sich die Einsatzmöglichkeiten für solche Einrichtungen in sowohl gut etablierte als auch neue Kommunikationstechnologien ausweiten. Diese Kommunikationstechnologien beinhalten Mobilfunkempfänger, Telefone, Fernsehgeräte, GPS- und andere Satellitenempfänger, und drahtlose Netzwerke (LAN). Eines der Schlüsselelemente bei der Leistungsfähigkeit einer drahtlosen Einheit ist die Antenne der Einheit. Gleichzeitig ist die Antennengröße ein begrenzender Faktor bei dem weiteren Verringern der Größe von drahtlosen Einrichtungen. Peitschenförmige Antennen sind relativ groß, und vor kurzem sind Bedenken bezüglich der schädlichen Wirkungen einer kugelförmig gerichteten Abstrahlung von Handsendern zutage getreten. Ferner ragt die peitschenförmige Antenne aus dem Gehäuse heraus und wird leicht beschädigt.
Antennen können in das oder an dem Gehäuse der Einrichtung bzw. des Geräts integriert sein. Eine offensichtliche Antennenwahl ist die so genannte Deckplatten-Bauart. Wie der Name andeutet, ist diese Antenne als dünne Folie ausgestaltet, die über eine vorhandene Struktur geschichtet werden kann.
13 stellt das planparallele Layout einer Plattenantenne 10 (Stand der Technik) dar. Es ist gut bekannt, das die Ausgestaltung solcher Antennen aus einem leitenden Abstrahlelement 12 besteht, das von einer leitenden Masse- bzw. Grundplatte 14 umgeben ist. Die Plattenantenne 10 kann zum Beispiel auf einer gedruckten Schaltung hergestellt sein, wobei der Leiter eine dünne Kupferschicht ist, die über einer Folienbahn aus dielektrischem Material liegt. Das Ab strahlelement 12 ist strukturiert, um elektrisch von der Grundplatte 14 isoliert zu sein. Das Abstrahlelement 12 und die Grundplatte 14 (Leiter) werden durch Ätzen durch das Kupfer solange, bis ein durch schräg schraffierte Linien repräsentierter Abschnitt 16 des darunter liegenden dielektrischen Materials freigelegt ist, isoliert.
14 ist eine teilweise Schnittansicht der Plattenantenne 10 von 13 (Stand der Technik). Das Abstrahlelement 12 und die Grundplatte 14 (leitfähige Regionen), die über der dielektrischen Schicht 18 liegen, sind mit schräg schraffierten Linien dargestellt. Die Ausgestaltung einer Antenne für eine planparallele Anordnung des Abstrahlelements 12 (Radiator) und der Grundplatte 14 beruht auf gut verstandenen Beziehungen, wie beispielsweise der Trennung zwischen Grundplatten (b), Leiterbreite (a), der Dieelektrizitätskonstanten (ε_r) der dielektrischen Schicht 18, der Dicke (t) der Grundplatte 14 (Radiator), der Dicke (h) der dielektrischen Schicht 18, und der effektiven Wellenlänge der beabsichtigten Resonanzfrequenz.
Jedoch liefern Ausgestaltungen, welche Größenbeschränkungen einhalten, häufig einen ungenügenden Gewinn Verstärkung, oder einen stark gerichteten Gewinn. Bei ungenügendem Gewinn wird das elektrische Leistungsvermögen der zugeordneten drahtlosen Einheit verschlechtert, und wird die Informationsübertragung unsicher. Auch dann, wenn Antennen an einem Gehäuse angebracht werden können, erschwert die fortgesetzte Verkleinerung von Gehäusegrößen die Platzierung von Antennen, welche eine ausreichende Reichweite bereitstellen.
Die Ausgestaltung eines Mobiltelefons stellt die Schwierigkeiten der Antennenkonstruktion dar. Typisch ist die Hälfte des Oberflächenbereichs des Telefons mit von einem Benutzer betätigbaren Schaltern, wie beispielsweise einer Tastatur, und einer elektronischen Anzeige zur Betrachtung belegt. Üblicherweise sind die Tastatur und die Flüssigkristallanzeige (LCD-Anzeige) nebeneinander auf derselben "Seite" des Telefons angeordnet, so dass der Bediener die Ergebnisse von Tastaturbedienungen sehen kann. Es ist schwierig, eine Antenne auf dieser Benutzerschnittstellenseite des Telefons anzuordnen. Die Vorliebe von Verbrauchern für größere Anzeigen und Technologieverbesserungen, die die Größe von Flüssigkristallanzeigen vergrößern, wirken derart, das die für die Platzierung konventioneller oder Plattenantennen zur Verfügung stehende Fläche weiter begrenzt wird.
Auch dann, wenn eine Antenne auf der der Anzeige gegenüber liegenden Seite des Telefons platziert werden kann, wird die Antenne in der Richtung, in welche die Antenne zeigt, wahrscheinlich nur ein halbkugelförmiges oder nierenförmiges Sendegebiet bereitstellen. Drahtlose Einheiten mit gerichtetem Antennengewinn verlieren häufig den Kontakt zu Basisstationen oder kommunizierenden drahtlosen Einheiten, wenn der Bediener des Telefons seine Position verändert. Zumindest müssen kommunizierende Basisstationen häufig gewechselt werden, wodurch Kommunikationen erschwert werden und eine große Menge Kommunikationsüberhang zur Unterstützung von Basisstationsauswahlen verwendet wird. Es ist möglich, mehrere gerichtete Antennen in einem System zu verwenden, um eine kombinierte kugelförmige Abdeckung bereitzustellen. Jedoch ist die Platzierung von zwei Antennen in einer drahtlosen Einheit nochmals schwieriger als das Anbringen einer Antenne, insbesondere dann, wenn ein beträchtlicher Oberflächenbereich von der elektronischen Anzeige und der Tastatur belegt ist.
Viele Kommunikationseinrichtungen haben sowohl einen Empfänger- als auch einen Senderabschnitt, die mit derselben Frequenz oder mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Andere Einrichtungen haben mehrere Empfänger und Sender. Aufgrund der Schwierigkeiten bei dem Anbringen mehrerer Antennen auf einer drahtlosen Einheit muss die Einzelantenne so ausgestaltet sein, dass sie mit allem verschiedenen Sendern und Empfängern in Verbindung tritt, und muss daher über eine Anzahl von Frequenzbändern hinweg arbeiten. Zum Verbinden einer Einzelantenne mit mehreren drahtlosen Abschnitten sind Duplexerschaltungen oder zeitgemultiplexte Antennenschalter erforderlich. Diese Schaltkreise verschlechtern die Antennenleistung, fügen beträchtliche Kosten zu der Herstellung der Einrichtung hinzu, und belegen wertvollen Raum im Inneren des Gehäuses.
Antennen wurden so aufgebaut, dass sie über den elektronischen Anzeigeabschnitten kleiner drahtloser Einheiten liegen. Woo et al., US-Patent Nr. 5,627,548, offenbart eine transparente Indium-Zinnoxid-Plattenantenne, die über einer Flüssigkristallanzeige liegt. Jedoch ist die Leitfähigkeit von Indium-Zinnoxid schlecht, so dass der aus der Verwendung eines solchen Leiters resultierende Antennengewinn schlecht ist. Der schlechte Gewinn, der hohe Stromverlust und die resultierende IR (Strom x Widerstand)-Aufheizung macht einen solchen Werkstoff zu einer nochmals schlechteren Wahl für eine Senderantenne.
Die Druckschrift EP-A-0 331 201 offenbart einen amorphen Oxidfilm und Artikel mit einem solchen Film darauf. Der amorphe Oxidfilm besteht im Wesentlichen aus einem Oxid, das zumindest ein aus der aus Zr, Ti, Hf, Sn, Ta und In bestehenden Gruppe ausgewähltes Element und zumindest ein aus der aus B und Si bestehenden Gruppe ausgewähltes Element enthält. Als Artikel, die den amorphen Oxidfilm umfassen, beschreibt dieses Dokument oberflächenbeschichtete Spiegel, niedrig reflektierendes Glas, Wärmestrahlung abschirmendes Glas, Metalldiffusion-Sperrschichten, kratzresistente Schutzfilme, die auf einer transparenten Folienbahn bereit gestellt sind, und dergleichen. Dieses Dokument beschreibt nicht, den amorphen Oxidfilm zum Bereitstellen einer transparenten planaren Antenne zu verwenden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wäre vorteilhaft, die peitschenförmige Antenne aus in der Hand zu haltenden Einrichtungen zu entfernen, und eine Antenne bereitzustellen, die robuster ist und bei der eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, dass für den Benutzer schädliche Energie abgestrahlt wird.
Es wäre vorteilhaft, wenn ein System von an einem Gehäuse angebrachten Antennen bereitgestellt werden könnte, um einen hohen Gewinn in einem kugelförmigen Abstrahlmuster bereitzustellen.
Es wäre vorteilhaft, wenn eine Antenne auf einem Gehäuse in dem Bereich der von dem Benutzer betätigten Funktionen platziert werden könnte. Insbesondere wäre es vorteilhaft, wenn eine Antenne so ausgestaltet werden könnte, dass sie neben der relativ großen, planaren Oberfläche des Sichtanzeigefelds vorhanden sein würde.
Es wäre vorteilhaft, wenn mehrere Antennen an einer drahtlosen Einrichtung angebracht werden könnten, um die Notwendigkeit von Duplexern und Antennenumschalt-Schaltkreisen zu eliminieren.
Demgemäß umfasst die vorliegende Erfindung eine transparente Antenne mit einer ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht und einem ersten transparenten planaren Abstrahlelement mit einer ersten Betriebsfrequenz, das über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht liegt, wodurch unter der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht liegende Strukturen sichtbar sind, und einer ersten transparenten planaren Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente planare Abstrahlelement und die erste transparente planare Grundplatte hoch leitfähige Metallschichtstrukturen beinhalten, die aus der aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, welche eine flachplattenförmige elektronische Sichtanzeige und zumindest eine erste transparente planare Antenne mit einem Aufbau wie unmittelbar vorstehend erwähnt beinhaltet, wobei die erste transparente planere Antenne über der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige liegend angeordnet ist.
Die erste Antenne beinhaltet das Abstrahlelement und die Grundplatte, die planparallel über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht liegend angeordnet sind. Die Dünnschicht ist aus der Gruppe von Werkstoffen ausgewählt, die aus Polyethylen-Terephtalat (PET), Polyethylen-Sulfon (PES), Polyether-Imid (PEI), Polykarbonat, Polyimid, Polytetrafluorethylen, Acryl, Glas und Kombinationen der vorstehend erwähnten Werkstoffe besteht.
Der erste Antennenradiator (das erste transparente planare Abstrahlelement) und die Grundplatte beinhalten eine Metallfilmstruktur, die über der ersten Dünnschicht liegt, und strukturiert ist, um den Radiator elektrisch von der Grundplatte zu isolieren. Die Metallfilmstruktur ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen besteht. Der Werkstoff der Metallfilmstruktur ist aus der Gruppe von Werkstoffen ausgewählt, die aus Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Chrom, Titan, Molybdän, Tantal, Magnesium, Kobalt, Platin, Wolfram, Mangan, Silizium, Zirkonium, Vanadium, Niobium, Hafnium, Indium und anderen Legierungen der vorstehend erwähnten Werkstoffe besteht. Die gitterartige Struktur der Leiter erlauben, dass die erste Antenne in dem Band sichtbarer Wellenlängen mehr als 65% durchlässig ist.
In einigen Aspekten der Erfindung hat eine zweite transparente Antenne mit einer zweiten Betriebsfrequenz ein Abstrahlelement, das planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement angeordnet ist. Die Abstrahlelemente der ersten und der zweiten Antenne liegen planparallel zu einer gemeinsamen Grundplatte. Alternativ hat die zweite Antenne ein Abstrahlelement, das auf einer zweiten Dünnschicht angeordnet ist, die über der ersten Dünnschicht liegt, und teilen sich die Abstrahlelemente der ersten und der zweiten Antenne die erste transparente planare Grundplatte. Die zweite transparente Antenne arbeitet entweder bei derselben Frequenz wie der ersten Antenne, oder bei einer unterschiedlichen Frequenz.
Eine weitere alternative Ausgestaltung beinhaltet eine erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht, auf welcher das erste Abstrahlelement angebracht ist, und eine zweite transparente Folienbahn aus Dünnschicht, die unter der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht liegt, auf welcher die erste transparente planare Grundplatte angebracht ist. Mit dieser planaren Ausgestaltung befindet sich die Antenne in zwei Folienbahnen aus übereinander liegenden Dünnschichten.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abstrahlelement ein planares Rechteck, oder eine ovale Form, wie es bei der Ausgestaltung von Plattenantennen typisch ist. Alternativ sind die Abstrahlelemente unter Verwendung entweder eines Gitters von parallel orientierten Metallleitungen oder eines Netzes von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen interdigital bzw. ineinander greifend konfiguriert.
Eine drahtlose Einrichtung mit einer Vielzahl von Empfängern und Sendern, von denen jeder wirksam mit einer unabhängigen transparenten Antenne verbunden ist, wird ebenfalls bereitgestellt. Die transparenten Antennen sind wie vorstehend beschrieben. Die geringen Kosten und die niedrige Höhe der transparenten Antennen ermöglichen es, dass jeder Hochfrequenz (RF)-Abschnitt der drahtlosen Einrichtung seine eigene Antenne hat, im Gegensatz zu vielen bekannten drahtlosen Einrichtungen, bei welchen sich RF-Abschnitte eine Einzelantenne teilen müssen. Auf diese Art und Weise wird die Notwendigkeit einer Duplexerschaltung eliminiert.
Zum weiteren Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung wird auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht des transparenten Plattenantennenabschnitts einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung.
2 stellt die Antenne von 1 in weiteren Einzelheiten dar.
3 stellt die Gitter-Metallfilmstruktur dar.
4 stellt die Netz-Metallfilmstruktur dar.
5 ist ein Mikroskopbild, das einen detaillierten Abschnitt des Gitters von 3 darstellt.
6 stellt eine Vielzahl von transparenten Antennen dar.
7 stellt eine Vielzahl von nicht planparallelen transparenten Antennen dar.
8 stellt einen Sensorbildschirm in Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar.
9 stellt ein nicht planparalleles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
10 zeigt ein inter-digitales Antennenausführungsbeispiel der transparenten Antenne der vorliegenden Erfindung.
11 stellt nicht leitende bzw. Blindabschnitte von Gitter- und Netz-Metallstrukturen in Verwendung mit der transparenten Antenne der vorliegenden Erfindung dar.
12 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer drahtlosen Einrichtung, die Informationen bei einer Vielzahl von Frequenzen kommuniziert.
13 stellt das planparallele Layout einer Plattenantenne dar.
14 ist eine teilweise Schnittansicht der Antenne von 13.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 ist eine Schnittansicht des transparenten Plattenantennenabschnitts einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung 30. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst eine flachplattenförmige elektronische Sichtanzeige 32. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die flachplattenförmige elektronische Sichtanzeige 32 eine Flüssigkristallanzeige (LCD). Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst darüber hinaus zumindest eine erste transparente planare Antenne 34 mit einer ersten Betriebsfrequenz, ein hoch leitfähiges planares Abstrahlelement 36, und eine hoch leitfähige erste transparente planare Grundplatte 38. Die erste transparente planare Antenne 34 liegt über der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32, so dass die Anzeige 32 durch die erste transparente planare Antenne 34 sichtbar ist.
2 stellt in größerem Detail die erste transparente planare Antenne 34 von 1 dar. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst ferner eine erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht 40. Die erste transparente planare Antenne 34 beinhaltet das erste transparente planare Abstrahlelement 36 und die erste transparente planare Grundplatte 38, die planparallel angeordnet sind und über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 liegen, wodurch sich die erste transparente planare Antenne 34 auf der einzelnen transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 befindet. Alternativ sind das erste transparente planare Abstrahlelement 36 und die erste transparente planare Grundplatte 38 unter der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 angebracht, so das die erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht 40 über dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement 36, der ersten transparenten planaren Grundplatte 38 und der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32 liegt.
Die erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht 40 ist aus der Gruppe von Werkstoffen ausgewählt, die aus Polyethylen-Terephtalat (PET), Polyethylen-Sulfon (PES), Polyether-Imid (PEI), Polykarbonat, Polyamid, Polytetrafluorethylen, Acryl, Glas und Kombinationen der vorstehend erwähnten Werkstoffe besteht. Die erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht 40 hat eine dicke t₄₂ in dem Bereich zwischen 100 und 400 Mikrometern.
Das erste transparente planare Abstrahlelement 36 und die erste transparente planare Grundplatte 38 beinhalten eine Metallfilmstruktur 44, die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 liegt und so strukturiert ist, dass sie das erste transparente planare Abstrahlelement 36 (Radiator) elektrisch von der ersten transparenten planaren Grundplatte 38 isoliert, wodurch das Metall eine hohe elektrische Leitfähigkeit in der ersten transparenten planaren Antenne 34 ermöglicht. Vorwiegend wird die Metallfilmstruktur 44 durch Abscheiden einer Folienbahn des über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 liegenden Metallfilmwerkstoffs hergestellt. Dann wird die Metallfilmstruktur 44 mit einer Vielzahl von Prozessen, die auf dem Gebiet der Verarbeitung von integrierten Schaltungen (IC) gut bekannt sind, geätzt, wie beispielsweise unter Verwendung eines strukturierten Fotoresist-Profils als Ätzmaske. Diese Prozesse entfernen Metallmaterial, um die Form der Metallfilmstruktur 44 zu erzeugen, und um das erste transparente planare Abstrahlelement 36 elektrisch von der ersten transparenten planaren Grundplatte 38 zu isolieren. Die Metallfilmstruktur 44 wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen besteht. 3 stellt die Gitter-Metallfilmstruktur 44 dar. Die leitfähigen Leitungen erscheinen als parallele Balken. 4 stellt die Netz-Metallfilmstruktur 44 dar. Die leitfähigen Leitungen erscheinen als ein Schirm.
Der Werkstoff der Metallfilmstruktur 44 wird aus der Gruppe von Werkstoffen ausgewählt, die aus Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Chrom, Titan, Molybdän, Zinn, Tantal, Magnesium, Kobalt, Platin, Wolfram, Mangan, Silizium, Zirkonium, Vanadium, Niobium, Hafnium, Indium und anderen Legierungen der vorstehend erwähnten Werkstoffe besteht.
5 ist ein Mikroskopbild, das einen detaillierten Abschnitt des Gitters von 3 darstellt. Die Metallleitungen haben eine Breite in dem Bereich zwischen 1 und 30 Mikrometern (μm). Im Einzelnen zeigt 5 eine Leitungsbreite von 10 Mikrometern. Die parallel orientierten Metallleitungen sind durch einen Abstand, oder eine Lücke, in dem Bereich zwischen 30 Mikrometern und 1 Millimeter getrennt. Im Einzelnen zeigt 5 eine Lücke von 40 Mikrometern. Die Lücke zwischen leitfähigen Leitungen wird in Antwort auf die erste Betriebs- oder Resonanzfrequenz der ersten transparenten planaren Antenne 34 berechnet. In einigen Fällen wird die Lücke zumindest teilweise in Antwort auf den Abstand oder die Beabstandung zwischen elektrischen Elementen der darunter liegenden (nicht gezeigten) Flüssigkristallanzeige 32 gewählt. Insbesondere kann durch Erzeugen jeder Metallleitung der Metallfilmstruktur 44 derart, dass sie einem Pixelabstand der flachplattenförmigen elektrischen Sichtanzeige 32 entspricht (die Metallleitungen, welche der nicht transparente Abschnitt der Metallfilmstruktur sind, werden in dem Nichtanzeigebereich zwischen Pixeln des flachplattenförmigen Anzeigeabschnitts erzeugt), eine verbesserte Sichtbarkeit des flachplattenförmigen Anzeigeab schnitts erreicht werden. Der Nichtanzeigebereich zwischen benachbarten Pixeln der flachplattenförmigen elektrischen Sichtanzeige 32 gibt zum Beispiel einen Raum zwischen Pixelelektroden der Flüssigkristallanzeige, in dem eine Schwarzmatrix ausgebildet ist, an.
Allgemein wir die Lücke so gewählt, das sie nicht größer als ein Zehntel der effektiven ersten Wellenlänge ist. Die effektive Wellenlänge wird in Antwort auf die Dicke t₄₆ der Metallfilmstruktur 44, und die Dieelektrizitätskonstante (ε_r) und die Dicke t₄₂ der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 berechnet (2). Weil die vorstehend erwähnten Metallwerkstoffe gute Leiter sind und die Form der Metallfilmstruktur 44 eine gute Leitfähigkeit sicherstellt, bleibt die Metallfilmstruktur 44 sehr leitfähig, wenn die Metallfilmdicke t₄₆ dünn ist. Die Metallfilmdicke t₄₆ liegt in dem Bereich zwischen 30 und 10000 nm (300 und 100000 Å).
Die Leitungsbreiten und die Lücken, die die Metallfilmstruktur 44 bilden, sind darüber hinaus so geformt, dass sie eine optische Transparenz bereitstellen. Die minimale Lücke, welche Transparenz bereitstellt, ist etwa 30 Mikrometer, welches etwa die Breite eines Pixels in einer Flüssigkristallanzeige ist, und die minimale Leitungsbreite ist näherungsweise 1 Mikrometer. Allgemein werden Leitungsbreiten und Lücken zwischen Leitungen so gewählt, dass die erste transparente planare Antenne 34 in dem Band sichtbarer Lichtwellenlängen mehr als 65% durchlässig ist.
Wenn die Metallfilmstruktur 44 ein Netz ist, wie in 4 gezeigt, variiert die Lücke zwischen parallelen und sich kreuzenden Leitungen zwischen einer quadratischen Form und einer rechteckigen Form. Die quadratische Form hat Lückenabmessungen von 30 Mikrometern bis 1 Millimeter zwischen den in einer ersten Richtung orientierten parallelen Leitungen. Alternativ unterscheidet sich die Lücke zwischen einem Satz von parallelen Leitungen von der Lücke zwischen dem Satz von parallelen Leitungen, die zu der ersten Richtung orthogonal orientiert sind, so, dass ein Rechteck gebildet wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf irgendeine bestimmte Struktur von Metallleitungen beschränkt, obwohl regelmäßig platzierte Leitungen und Lücken leichter herzustellen sind. Das Schlüsselmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Metallfilmstruktur 44 sowohl hoch leitfähig als auch transparent ist.
In einigen Aspekten der Erfindung ist die Metallfilmstruktur 44 aus der Gruppe von Werkstoffen ausgewählt, die aus Indium-Zinn, Indium-Zinnoxid und Zinnoxid besteht. Diese Werkstoffe sind nicht so leitfähig wie das vorstehend genannte Metall. Daher muss die Dicke t₄₆ (2) größer sein, um eine zu den Metallen äquivalente Leitfähigkeit bereitzustellen. Dann hat die Metallfilmstruktur 44 eine Metallfilmdicke t₄₆ in dem Bereich zwischen 0,1 und 10 Mikrometern.
6 stellt eine Vielzahl von transparenten Antennen dar. In einigen Aspekten der Erfindung umfasst die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 ferner eine zweite transparente planare Antenne 50 mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet. Die zweite transparente planare Antenne 50 hat ein zweites transparentes planares Abstrahlelement 52, das planparallel zu dem ersten transparenten Antennenabstrahlelement 36 angeordnet. Das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36, 52 sind planparallel zu einer gemeinsamen ersten transparenten planaren Grundplatte 38 angeordnet. Alternativ hat die zweite transparente planare Antenne 50 eine Betriebsfrequenz, die dieselbe ist wie die erste Betriebsfrequenz. Die zweite transparente planare Antenne 50 hat das zweite transparente planare Abstrahlelement 52 planparallel zu dem ersten transparenten Antennenabstrahlelement 36 angeordnet, und das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36, 52 sind planparallel zu der gemeinsamen ersten transparenten planaren Grundplatte 38 angeordnet.
Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst ferner eine Vielzahl von transparenten Antennen, einschließlich zumindest dritter und vierter transparenter planarer Antennen 54 und 56. Der 6 kann entnommen werden, dass die Größe der Metallfilmstruktur 44 variabel ist, um genügend Raum für mehrere Antennen bereitzustellen. Der Einfachheit halber sind nur vier Antennen gezeigt. Jede der Vielzahl von transparenten planaren Antennen 50, 54 und 56 haben ein transparentes planares Abstrahlelement (52, 58 und 60), das planparallel zu dem ersten transparenten Antennenabstrahlelement 36 angeordnet ist. Die Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen 36, 52, 58 und 60 sind planparallel zu der ersten transparenten planaren Grundplatte 38 angeordnet.
7 stellt eine Vielzahl von nicht planparallelen transparenten Antennen dar. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst ferner eine zweite transparente Folienbahn aus Dünnschicht 62, die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 liegt. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst darüber hinaus eine zweite transparente planare Antenne 50 mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet. Die zweite transparente planare Antenne 50 hat das zweite transparente planare Abstrahlelement 52 über der zweiten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 62 angeordnet. Das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36 und 52 teilen sich die erste transparente planare Grundplatte 38. Alternativ hat die zweite transparente planare Antenne 50 eine Betriebsfrequenz, die dieselbe ist wie die erste Betriebsfrequenz.
In einigen Gesichtspunkten der Erfindung umfasst die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 ferner eine Vielzahl von Folienbahnen aus Dünnschicht, die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 liegen, und eine Vielzahl von transparenten Antennen mit einer Vielzahl von entsprechenden Abstrahlelementen. Jedes eine der Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen liegt über einer entsprechenden einen der Vielzahl von Folienbahnen aus Dünnschicht, und jedes Abstrahlelement teilt die erste transparente planare Grundplatte 38. Aus Gründen der Einfachheit und der Klarheit sind in 7 nur eine dritte transparente planare Antenne 54 mit einer dritten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 70 und einem dritten transparenten planaren Abstrahlelement 58 gezeigt. Es ist jedoch ersichtlich, dass zusätzliche Antennen so stapelbar sind, dass sie über der dritten transparenten planaren Antenne 54 liegen. Ein Querschnitt der dritten transparenten planaren Antenne 54 ist entfernt gezeigt, um eine klare Ansicht der zweiten transparenten planaren Antenne 50 bereitzustellen.
8 stellt einen Sensorbildschirm in Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst ferner einen transparenten benutzeraktivierten Sensorbildschirm 74, der über der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32 liegt. Die Verwendung von Sensorbildschirmen, wie beispielsweise der Sensorbildschirm 74, die über Computerbildschirmen und elektronischen Anzeigen liegen, ist eine gut bekannte Computerschnittstelle zur Verwendung entweder mit oder zusätzlich zu einer Tastatur. Der Sensorbildschirm 74 beinhaltet benutzeraktivierte Sensoren 75 entsprechend zu visuellen Aufforderungen, die auf der durch die erste transparente planare Antenne 34 und den transparenten Sensorbildschirm 74 sichtbaren flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32 dargestellt werden. Die Dünnschichtwerkstoffe und die Dicken des Sensorbildschirms 74 sind ähnlich zu der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 der ersten transparenten planaren Antenne 34. Alternativ ist der Sensorbildschirm 74 zwischen der ersten transparenten planaren Antenne 34 und der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32 platziert. In einem Aspekt der Erfindung sind der transparente Sensorbildschirm 74 und die erste transparente planare Antenne 34 beide auf der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 angebracht. Zum Beispiel sind die erste transparente planare Antenne 34 und der Sensorbildschirm 74 auf derselben transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 mit den leitfähigen Regionen der ersten transparenten planaren Antenne 34 und des Sensorbildschirms 74 auf gegenüber liegenden Seiten der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 hergestellt.
9 stellt ein nicht planparalleles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst eine vierte transparente Folienbahn aus Dünnschicht 76, auf welcher das erste transparente Abstrahlelement 36 angebracht ist, und eine fünfte transparente Folienbahn aus Dünnschicht 78, die unter der vierten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 76 liegt, auf welcher die erste transparente planare Grundplatte 38 angebracht ist. Die erste transparente planare Antenne 34 ist auf zwei Folienbahnen aus übereinander liegenden Folienbahnen aus Dünnschicht 76 und 78 angeordnet.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer inter-digitalen bzw. ineinander greifenden Antenne der transparenten Antenne der vorliegenden Erfindung. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 von 1 umfasst ferner eine zweite transparente planare Antenne 50 mit einer zweiten Betriebsfrequenz. Das zweite transparente planare Abstrahlelement 52 ist planparallel zu dem ersten transparenten Antennenabstrahlelement 36 angeordnet. Das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36 und 52 sind planparallel in der ineinander greifenden Metallfilmstruktur 44 angeordnet. Die erste und die zweite transparente planare Antenne 34 und 50 sind mit einer planparallelen Grundplatte (nicht gezeigt, siehe 1) angeordnet. Alternativ befindet sich die Masse auf einer gegenüber den transparenten planaren Abstrahlelementen (36, 52) anderen Ebene (nicht gezeigt, siehe 9). Der Abstand zwischen den Fingern des ersten und des zweiten transparenten planaren Abstrahlelements 36 und 52 ist abhängig von den Betriebsfrequenzen der ersten und der zweiten transparenten planaren Antenne 34 und 50, den effektiven Wellenlängen, und den wechselseitigen parasitären Effekten von nahe beieinander angeordneten Antennen.
10 ist nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Die Finger wie gezeichnet erscheinen sichtbar in Bezug auf den Gesamtbildschirm nur zu dem Zweck des Zeigens der sich abwechselnden Finger der ersten und der zweiten transparenten planaren Antenne 34 und 50. Da die Gitter- und die Netz-Leitungsbreiten und die Lücken tatsächlich in der Größenordnung von Mikrometern sind, sind sie normalerweise für das menschliche Auge nicht sichtbar. Wie vorstehend erklärt wurde und in den 3 bis 5 gezeigt ist, ist die ineinander greifende Metallstruktur 44 aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Gitter von parallel orientierten Leitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen besteht. Die Metallleitungen haben eine Breite in dem Bereich zwischen 1 und 30 Mikrometern, mit einem Abstand zwischen parallel orientierten Metallleitungen in dem Bereich zwischen 30 Mikrometern und 1 Millimeter. Wie in 10 gezeigt ist, schließt der Raum zwischen Leitungen oder Netzabschnitten die Finger einer anderen Antenne ein. Eine Netzversion des zweiten transparenten planaren Abstrahlelements 52 ist in Abschnitt A gezeigt, und die Gitterversionen der transparenten planaren Abstrahlelemente 36 und 52 sind in Abschnitt B von 10 gezeigt.
11 stellt nicht leitende oder Blind-Abschnitte von Gitter- und Netz-Metallstrukturen 80 in Verwendung mit der ersten transparenten planaren Antenne 34 der vorwiegenden Erfindung dar. Die nicht leitende Metallfilmstruktur 80 liegt über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht 40 (nicht gezeigt) und ist so strukturiert, dass sie ein elektrischer Isolator ist. Die nicht leitende Metallfilmstruktur 80 ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Gitter von parallel orientierten nicht leitenden Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten nicht leitenden Metallleitungen besteht. Das nicht leitende Gitter, Abschnitt A von 11, und das nicht leitende Netz, Abschnitt B von 11, sind ähnlich zu den leitenden Gitter- und Netz-Metallstrukturen 44, die vorstehend diskutiert wurden und in den 3, 4 und 5 gezeigt sind. Es sind jedoch Unterbrechungen in den Gitter- und den Netzmustern vorhanden, so dass diese elektrisch nicht leiten. Vorwiegend werden die nicht leitenden Gitter- und Netzstrukturen 80 wie leitende Gitter- und Netzstrukturen 44 in derselben Antenne verwendet, um die Transparenz zu normalisieren. Das heißt, um die Transparenz durch die nicht leitenden Bereiche, die das erste transparente Abstrahlelement 36 und die erste transparente planare Grundplatte 38 umgeben, gleich derjenigen des ersten transparenten planaren Abstrahlelements 36 und der ersten transparenten planaren Grundplatte 38 zu machen.
12 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der drahtlosen Kommunikationseinrichtung 30, die Informationen bei einer Vielzahl von Frequenzen kommuniziert. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst zumindest einen ersten Empfänger 90 (erster Kommunikationsabschnitt) mit einem Eingang, der wirksam mit einer Leitung 92 verbunden ist, um Informationen bei einer ersten Betriebsfrequenz zu empfangen. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst ferner zumindest einen zweiten Empfänger 94 (zweiter Kommunikationsabschnitt) mit einem Eingang, der wirksam mit einer Leitung 96 verbunden ist, um Informationen bei einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet, zu empfangen. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst die erste transparente planare Antenne 34 einschließlich einem hoch leitfähigen ersten transparenten planaren Abstrahlelement 36 und der ersten transparenten planaren Grundplatte 38, wie vorstehend beschrieben wurde und in den 1 bis 5 und 8 bis 11 gezeigt ist. Die erste transparente planare Antenne 34 ist wirksam mit dem ersten Empfänger 90 ohne jegliche wirksame Verbindung zu dem zweiten Empfänger 94 verbunden. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 umfasst die zweite transparente planare Antenne 50, wie vorstehend beschrieben wurde und in den 6 und 7 gezeigt ist. Die zweite transparente planare Antenne 50 beinhaltet das hoch leitfähige zweite transparente planare Abstrahlelement 52 und die erste transparente planare Grundplatte 38. Die erste transparente planare Grundplatte 38 ist planparallel zu dem zweiten transparenten planaren Abstrahlelement 52, wie in 6 gezeigt. Alternativ liegt die erste transparente planare Grundplatte 38 auf einer anderen Ebene als das zweite transparente planare Abstrahlelement 52, wie in 7 gezeigt. Die zweite transparente planare Antenne 50 ist wirksam mit dem zweiten Empfänger 94 ohne jegliche wirksame Verbindung zu dem ersten Empfänger 90 verbunden.
Das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36 und 52 und die erste transparente planare Grundplatte 38 sind die Metallfilmstrukturen 44, die aus der Gruppe ausge wählt sind, die aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen besteht, wie vorstehend beschrieben wurde und in den 3 bis 5 gezeigt ist. Die Verwendung von zwei Antennen beseitigt die Notwendigkeit einer Duplexerschaltung, wie sie in vielen drahtlosen Kommunikationseinrichtungen notwendig ist, um mehrere Empfänger zu entkoppeln, wenn sich diese nur eine Antenne teilen.
Alternativ ist der zweite Empfänger 94 durch zumindest einen Sender 98 (zweiter Kommunikationsabschnitt) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet, ersetzt. In einem anderen Aspekt der Erfindung ist die zweite Betriebsfrequenz dieselbe wie die erste Betriebsfrequenz. Die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 hat separate Antennen, wobei die erste transparente planare Antenne 34 wirksam mit dem ersten Empfänger 90 verbunden ist, und die zweite transparente planare Antenne 50 wirksam mit dem Sender 98 verbunden ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, beseitigt die Verwendung von zwei Antennen die Notwendigkeit einer Duplexerschaltung. Aufgrund der geringen Kosten und der geringen Bauhöhe der transparenten Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung ist die drahtlose Kommunikationseinrichtung 30 in der Lage, eine separate Antenne für jeden Hochfrequenzabschnitt der Kommunikationseinrichtung bereitzustellen, ohne die Verwendung von entweder Duplexern oder Antennenschaltern. Die Verwendung von unabhängigen transparenten Antennen für jeden von einer Vielzahl von Empfänger- und Senderabschnitten ist ebenfalls eine Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Vorwiegend koppeln zusätzliche Schaltkreise wie beispielsweise Verstärker und Filter zwischen der ersten und der zweiten transparenten planaren Antenne 34 und 50, den Empfängern 90 und 94, und dem Sender 98, wie im Stand der Technik gut bekannt ist. Ferner müssen die vorstehend erwähnten Einrichtungen mit leitfähigen Leitungen mit präzise definierten Impedanzen gekoppelt werden. Die das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement 36 und 52 koppelnden leitfähigen Leitungen sind transparent, wenn sie auf der Dünnschicht angebracht sind, und werden mit leitfähigen Gitter- und Netz-Metallstrukturen 44 hergestellt. In einigen Aspekten der Erfindung sind Verstärker, Filter und andere Schaltungskomponenten auf Dünnschicht angebracht, obwohl diese Elemente nicht transparent sind. Die nicht transparenten Strukturen werden dort platziert, wo die Sichtbarkeit der darunter liegenden flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige 32 nicht kritisch ist.
Die vorliegende Erfindung erlaubt, dass eine der größten Oberflächenbereiche einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung, die flachplattenförmige Flüssigkristallanzeige, für einen zweiten Zweck verwendet wird, d. h. als eine Oberfläche zum Anbringen einer Antenne. Die Herstellung einer Antenne aus Dünnschichten aus leitfähigem Werkstoff auf einer transparen ten Dünnschicht ermöglicht es der Antenne der vorliegenden Erfindung, die Leistungscharakteristiken bekannter Plattenantennen zu haben, während sie ausreichend transparent sind, um es dem Benutzer zu erlauben, die Anzeige durch die Antenne zu betrachten.
Die kleine Bauhöhe der transparenten Antennen macht es relativ leicht, ein Antennensystem aus transparenten Plattenantennen mit einem aufsummierenden Netzwerk zum Addieren der Richtungsverstärkung mehrerer Antennen auszugestalten, wodurch sich ein kugelförmiges bzw. omni-direktionales Antennenverstärkungsmuster ergibt. Alternativ ist die Verwendung von nur einer einzelnen transparenten Antenne, die eine im Wesentlichen halbkugelförmige bzw. hemisphärische Abdeckung bereitstellt, zum Minimieren der Hochfrequenzausgabe in der Richtung des Benutzers der drahtlosen Einrichtung wünschenswert, wenn Hochfrequenzemissionen gesundheitlich bedenklich sind. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann in den Sinn kommen.

Claims

Transparente Antenne, umfassend: – eine erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht (40); und – ein erstes transparentes planares Abstrahlelement (36) mit einer ersten Betriebsfrequenz, das über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegt, wodurch unter der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegende Strukturen sichtbar sind, und – eine erste transparente planare Grundplatte (38), dadurch gekennzeichnet, dass: das transparente planare Abstrahlelement (36) und die erste transparente planare Grundplatte (38) hoch leitfähige Metallschichtstrukturen (44) beinhalten, die aus der aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Transparente Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste transparente planare Grundplatte (38) über der ersten transparenten planaren Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegt, wodurch das erste transparente planare Abstrahlelement (36) und die erste transparente planare Grundplatte (38) planparellel zu einander angeordnet sind.
Transparente Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht (40) eine Dicke in dem Bereich zwischen 100 und 400 μm aufweist.
Transparente Antenne nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine zweite transparente Folienbahn aus Dünnschicht (62), die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegt; wobei die erste transparente Grundplatte (38) auf der zweiten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (62) angebracht ist, wodurch die erste transparente planare Antenne (34) auf zwei transparenten Folienbahnen aus über einander liegenden Dünnschichten (40, 62) angeordnet ist.
Transparente Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: die Metallschichtstrukturen (44) aus der aus Kupfer, Aluminium, Gold, Silber, Nickel, Chrom, Titan, Molybdän, Zinn, Tantal, Magnesium, Kobalt, Platin, Wolfram, Mangan, Silizium, Zirkonium, Vanadium, Niobium, Hafnium, Indium und anderen Legierungen der vorstehen erwähnten Werkstoffe bestehenden Gruppe von Werkstoffen ausgewählt sind.
Transparente Antenne nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass: die Metallleitungen eine Breite in dem Bereich zwischen 1 und 30 μm aufweisen, und wobei parallel orientierte Metallleitungen durch einen Abstand in dem Bereich zwischen 30 μm und 1 mm getrennt sind.
Transparente Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegenden Metallschichtstrukturen (44) eine Metallschichtdicke in dem Bereich zwischen 0,03 μm und 10 μm aufweisen.
Transparente Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der Werkstoff der Metallschichtstrukturen (44) aus der aus Indium-Zinn, Indium-Zinn-Oxid und Zinnoxid bestehenden Gruppe von Werkstoffen ausgewählt ist, und wobei die Metallschicht eine Metallschichtdicke in dem Bereich zwischen 0,1 und 10 μm aufweist.
Transparente Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass: die transparente Antenne in dem Band von Wellenlängen sichtbaren Lichts mehr als 65 Prozent lichtdurchlässig ist.
Transparente Antenne nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: ein zweites transparentes planares Abstrahlelement (52), wobei das zweite transparente planare Abstrahlelement (52) planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement (38) angeordnet ist, wodurch das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement (38, 52) planparallel zu der ersten transparenten planaren Grundplatte (38) angeordnet sind.
Transparente Antenne nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen (52, 58, 60), wobei die Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen (52, 58, 60) planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement (36) und der ersten transparenten planaren Grundplatte (38) angeordnet sind.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung, welche eine flachplattenförmige elektronische Sichtanzeige (32) und zumindest eine erste transparente planare Antenne (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 beinhaltet, wobei die erste transparente planare Antenne (34) über der flachplattenförmigen elektronischen Sichtanzeige (32) liegend angeordnet ist.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: die erste transparente Folienbahn aus Dünnschicht (40) aus der aus Polyethylen-Terephtalat (PET), Polyethylen-Sulfon (PES), Polyether-Imid (PEI), Polycarbonat, Polyimid, Polytetrafluorethylen, Acryl, Glas und Kombinationen der vorstehend erwähnten Werkstoffe bestehenden Gruppe von Werkstoffen ausgewählt ist.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch: einen Blindabschnitt aus einer nicht leitenden Metallschichtstruktur (80) mit derselben Transparenz wie die der Metallschichtstruktur (44), wobei der Blindabschnitt (80) dieselben Metallleitungen wie die Vielzahl von Metallleitungen der Metallschichtstruktur (44) beinhaltet, und der Blindabschnitt (80) durch Abschneiden eines Teils jeder der Metallleitungen eine nicht leitende Schichtstruktur hat.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass: die flachplattenförmige elektronische Sichtanzeige (32) eine Flüssigkristallanzeige (LCD) ist.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine zweite transparente planare Antenne (50) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet, wobei die zweite transparente planare Antenne (50) ein zweites transparentes planares Abstrahlelement aufweist, das planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement (36) angeordnet ist, und wobei das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement (36, 52) planparallel zu der gemeinsamen ersten transparenten Grundplatte (38) angeordnet sind.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine zweite transparente planare Antenne (50) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die gleich der ersten Betriebsfrequenz ist, wobei die zweite transparente planare Antenne (50) ein zweites transparentes planares Abstrahlelement (52) aufweist, das planparallel zu dem ersten transparenten Antennenabstrahlelement (36) angeordnet ist, und wobei das erste und das zweite planare Abstrahlelement (36, 52) planparallel zu der gemeinsamen transparenten planaren Grundplatte (38) angeordnet sind.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine zweite transparente Folienbahn aus Dünnschicht (62), die über der ersten transpa renten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegt; und eine zweite transparente planare Antenne (50) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die sich von der ersten Betriebsfrequenz unterscheidet, wobei die zweite transparente planare Antenne (50) ein zweites transparentes planares Abstrahlelement (52) aufweist, das über der zweiten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (62) liegend angeordnet ist, und wobei das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement (36, 52) sich die erste transparente planare Grundplatte (38) teilen.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine zweite transparente Folienbahn aus Dünnschicht (62), die über der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) liegt; und eine zweite transparente planare Antenne (50) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, die gleich der ersten Betriebsfrequenz ist, wobei die zweite transparente planare Antenne (50) ein erstes transparentes planares Abstrahlelement (52) beinhaltet, das über der zweiten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (62) liegend angeordnet ist, und sich das erste transparente planare Abstrahlelement (36) und das zweite transparente planare Abstrahlelement (52) die erste transparente planare Grundplatte (38) teilen.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von transparenten planaren Antennen (50, 54, 56), wobei jede der Vielzahl von Antennen ein transparentes planares Abstrahlelement (52, 58, 60) aufweist, das planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement (36) angeordnet ist, und wobei jedes der Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen (52, 58, 60) planparallel zu der ersten transparenten planaren Grundplatte (38) angeordnet ist.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von transparenten Folienbahnen aus Dünnschicht (62, 70) in einer laminierten Struktur, eine Vielzahl von transparenten planaren Antennen (50, 54, 60), wobei die Vielzahl von transparenten planaren Antennen jeweils transparente planare Abstrahlelemente (52, 58 und 60) beinhalten und sich die erste transparente planare Grundplatte (38) teilen, und die Vielzahl von transparenten planaren Antennen (50, 54, 60), wobei jedes eine der Vielzahl von transparenten planaren Abstrahlelementen (52, 58, 60) über einer entsprechenden einen der Vielzahl von Folienbahnen aus Dünnschicht (62, 70, 76) liegt.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: ein transparentes benutzerbetätigtes Sensorfeld (74), das über der planaren elektronischen Anzeigeplatte (32) liegt, wobei das transparente benutzerbetätigte Sensorfeld benutzer betätigte Sensoren (75) einschließt, entsprechend zu visuellen Eingabeaufforderungen, die auf der planaren elektrischen Anzeige durch die erste transparente planare Antenne (34) und das transparente Sensorfeld (74) sichtbar angezeigt werden.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass: das transparente Sensorfeld (74) und die erste transparente planare Antenne (34) beide auf der ersten transparenten Folienbahn aus Dünnschicht (40) angebracht sind.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine zweite transparente planare Antenne (50) mit einer zweiten Betriebsfrequenz, wobei das zweite transparente planare Abstrahlelement (52) planparallel zu dem ersten transparenten planaren Abstrahlelement (36) angeordnet ist; wobei das erste und das zweite transparente planare Abstrahlelement (36, 38) in einer interdigitalen Metallschichtstruktur (44) nebengeordnet sind; wobei die interdigitale Metallschichtstruktur (44) aus der aus einem Gitter von parallel orientierten Metallleitungen und einem Netz von orthogonal und parallel orientierten Metallleitungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und wobei die Metallleitungen eine Breite in dem Bereich zwischen 1 und 30 μm aufweisen, mit einem Abstand zwischen parallel orientierten Metallleitungen in dem Bereich zwischen 30 μm und 1 mm.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 12 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass: jede Metallleitung der Metallschichtstruktur (44) in einem Nichtanzeigeteil zwischen Pixeln der planaren elektrischen Sichtanzeige (32) ausgebildet ist.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch: einen ersten Kommunikationsabschnitt (90) zum Kommunizieren von Informationen bei der ersten Betriebsfrequenz; einen zweiten Kommunikationsabschnitt (94, 98) zum Kommunizieren von Informationen bei der zweiten Betriebsfrequenz, wobei die erste transparente planare Antenne (34) ohne jegliche wirksame Verbindung zu dem zweiten Kommunikationsabschnitt (94, 98) wirkend mit dem ersten Kommunikationsabschnitt (90) verbunden ist; und die zweite transparente planare Antenne (50) ohne jegliche wirksame Verbindung zu dem ersten Kommunikationsabschnitt (90) wirkend mit dem zweiten Kommunikationsabschnitt (94, 98) verbunden ist, und wodurch die Verwendung der beiden transparenten planaren Antennen (34, 50) die Notwendigkeit einer Duplexer-Schaltung beseitigt.
Drahtlose Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Kommunikationsabschnitt (90) ein erster Empfangsabschnitt (90) ist, der mit einem Eingangsabschnitt zum Empfangen von Informationen bei der ersten Betriebsfrequenz versehen ist, und der zweite Kommunikationsabschnitt (94, 98) ein zweiter Empfangsabschnitt (94) ist, der mit einem Eingangsabschnitt zum Empfangen von Informationen bei der zweiten Betriebsfrequenz versehen ist.