JP2004207777A - アンテナ装置及びそれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１０は、誘電体である絶縁基板２をストリップ電極３と接地電極１とで挟む構造のマイクロストリップアンテナを備えている。ストリップ電極３の平面形状は略長方形である。ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、ストリップ電極３と接地電極１とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さい。
【選択図】 図１
【解決手段】アンテナ装置１０は、誘電体である絶縁基板２をストリップ電極３と接地電極１とで挟む構造のマイクロストリップアンテナを備えている。ストリップ電極３の平面形状は略長方形である。ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、ストリップ電極３と接地電極１とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＨＦ帯又はＳＨＦ帯を用いた、特にＵＷＢ（Ultra Wide Band）の用いた無線通信を送受信するためのアンテナ装置に関するものであり、特に、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造のアンテナを備えたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信技術の発達は目覚しく、ブルートゥース（Bluetooth）やＩＥＥＥ８０２.１１ｂ、及びＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の無線通信技術が一般的になってきている。これらの無線通信技術は、モバイル機器に搭載され、小型、軽量化、高性能化が一層強く要望されている。
【０００３】
ところで、最近、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）技術が注目を集めている。例えば、非特許文献１にはＵＷＢ技術及び用途の概略が記載され、非特許文献２にはＵＷＢを通信に用いた場合の詳細な記述がある。
【０００４】
ＵＷＢ技術は、１ｎｓ程度の短パルスを搬送波として送る通信手段に関するものであり、短距離通信ではあるが高速かつ低消費電力という利点を有している。
【０００５】
通常、無線通信は情報を含んだベースバンド信号を搬送波に載せて送る。しかし、ＵＷＢは情報を含んだパルス信号そのものが搬送波となるために通信時の消費電力が低く、また、そのパルス信号は１ｎｓ程度の短パルスであるために高速伝送が可能となるのである。加えて、送信時にベースバンド信号を搬送波に載せて送る必要がなく、かつ受信時に搬送波とベースバンド信号と分離が不要であるため、送受信の回路が簡略化でき製造コストを安くすることができる。
【０００６】
しかし、ＵＷＢは周波数領域では非常に広帯域であるため、その信号を捕らえるためのアンテナの作成が非常に難しい。従来、ＵＷＢ技術は軍用技術として長年研究されてきており、その結果開発された上記非常に広帯域の周波数を捕らえるアンテナとして、ディスコーンアンテナやログペリオディックアンテナ、及びバイコニカルアンテナが有名である。しかし、これらのアンテナは大型であり、とても真のモバイル用途に用いることができる程度の小型化はできていなかった。
【０００７】
ところで、アンテナの小型化へのアプローチとして、誘電体を電極で挟む構造のアンテナ（以下、「マイクロストリップアンテナ」と呼ぶ。）がある。
【０００８】
上記マイクロストリップアンテナとして有名な方形マイクロストリップアンテナ７０は、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、方形の接地電極７１と、同じ大きさの誘電体７２と、表面中央に設けられた電極７３との３層構造にてなっている。また、電極７３の中心近傍には、給電点７４がある。
【０００９】
上記電極７３も正方形に形成されており、この電極７３の１辺の長さをＬとすると、共振周波数ｆは、電極７３の長さＬと誘電体７２の比誘電率εrとで決まり、
ｆ＝Ｃ／（２ｄ・εr 1/2）
で表される。ただし、ｄは誘電体７２の厚さであり、Ｃは係数である。
【００１０】
ここで、非特許文献３によると、一般的にマイクロストリップアンテナは以下の利点と限界とがある。
【００１１】
利点は、
（１） 薄型、軽量、小型である。
（２） 作製のコストが安く、量産性に優れる。
（３） 単純な給電方法で直線偏波、円偏波を発生させることができる。
（４） ２通りの発振周波数を持たせたり、２通りの偏光を持たせたりすることが容易にできる。
（５） マイクロ波集積回路とアンテナの集積化とが容易にできる。
【００１２】
限界は、
（１） 共振周波数の帯域が狭い。
（２） ゲインが小さい。
（３） 給電の構造体アレイでの抵抗によるロスが大きい。
（４） アンテナの電磁波からの放射が全方位では無く、半空間しかない。
（５） 偏波度が高くない。
（６） 大電力の放射ができない。
（７） マイクロストリップアンテナは通常、ＭＭＩＣとの集積化の兼ね合いで高誘電率の誘電体を用いるが、その結果、信号の取り出し効率が低く、共振周波数の帯域が狭い。
である。
【００１３】
【非特許文献１】
「RECENT APPLICATION OF ULTRA WIDEBAND RADAR AND COMMUNICATIONS SYSTEMS」Robert J.Fontana ,Ultra-Wideband,Short-Pulse ElectromagneticsPLENUM PUBLISHING CORPORATION
【００１４】
【非特許文献２】
「Ultra-Wideband Technology for Short-or Medium-Range Wireless Communications」Jeff Foerster 他,Intel Technology Journal Q2 2001
【００１５】
【非特許文献３】
Ramesh Garg他著「Microstrip Antenna Design Handbook」
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、従来のマイクロストリップアンテナは、通常、ＵＷＢのアンテナに求められる、周波数領域で非常に広帯域な特性を持つには相性が良くなかったという問題点を有している。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置及びそれを用いた表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ装置は、上記課題を解決するために、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造のアンテナを備えたアンテナ装置において、上記ストリップ電極の平面形状が略長方形であり、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいことを特徴としている。
【００１９】
従来、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造の所謂マイクロストリップアンテナでは、ストリップ電極は方形であった。そして、この方形マイクロストリップアンテナは、ＵＷＢのアンテナに求められる、周波数領域で非常に広帯域な特性を持つには不十分であるという問題点を有していた。
【００２０】
そこで、本発明では、ストリップ電極の平面形状を略長方形とし、かつ、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいこととした。
【００２１】
実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【００２２】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記Ｗ／ｄは、１よりも大きく、かつ２よりも小さいことを特徴としている。
【００２４】
すなわち、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ３よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００２５】
また、本発明のアンテナ装置は、上記課題を解決するために、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているアンテナを備えていることを特徴としている。なお、本発明では、絶縁基板と誘電体との差異として、絶縁基板は製造プロセスの最初から存在しているものである一方、誘電体は製造プロセスの過程で作製されたものとして使い分けている。
【００２６】
後述するように、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成することとなると、絶縁基板の両側に接地電極とストリップ電極を形成するという製造方法が使用し難くなる。すなわち、Ｗ／ｄが１よりも大きくかつ３よりも小さいという関係を保った状態で、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成するということは、絶縁基板の厚さが０．１ｍｍよりも薄くなってしまうことを意味する。現在のところ、絶縁基板である例えばガラス基板を、０．１ｍｍよりも薄くすることは非常に難しく、その結果、製造上、困難である。
【００２７】
そこで、上記の発明によれば、アンテナの構成として、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているとした。
【００２８】
この構成であれば、液晶ディスプレイの製造プロセスの一部そのものであるので、容易にアンテナ装置を製造することができる。
【００２９】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を確実に提供することができる。
【００３０】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とが絶縁基板を挟むことなく形成されていることを特徴としている。
【００３１】
すなわち、従来のマイクロストリップアンテナは、絶縁基板の両面に接地電極とストリップ電極とを形成したものとなっており、そのタイプでは、例えば、ストリップ電極の幅を１ｍｍ以下に形成することが困難である。
【００３２】
この点、本発明では、接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とを絶縁基板を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となる。
【００３３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいことを特徴としている。
【００３４】
上記の発明によれば、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００３５】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されていることを特徴としている。
【００３６】
上記の発明によれば、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されているので、この方法により、ギャップ幅寸法が小さくても容易に隙間を形成することができる。
【００３７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されていることを特徴としている。
【００３８】
上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されているので、容易に隙間にスペーサを形成することができる。
【００３９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であることを特徴としている。
【００４０】
すなわち、誘電体には、ＧＨzオーダーでの誘電損失の少ないものを選ぶ必要がある。そして、誘電損失の少ないものは誘電率の小さいものが多い。
【００４１】
この点、上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たす。
【００４２】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であることを特徴としている。
【００４３】
上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であるので、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体となる。
【００４４】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極はステッパを用いて形成されていることを特徴としている。
【００４５】
上述したように、例えば、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極を形成するためには、顕微鏡等を用いての製造が好ましい。
【００４６】
この点、ストリップ電極を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができる。
【００４７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されていることを特徴としている。
【００４８】
上記の発明によれば、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されている。
【００４９】
したがって、上記の各アンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置の指向性を広げることができる。
【００５０】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されていることを特徴としている。
【００５１】
上記の発明によれば、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されている。
【００５２】
したがって、これにより、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できる。
【００５３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されていることを特徴としている。
【００５４】
上記の発明によれば、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されているので、上記記載のアンテナ装置のアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置を提供することができる。
【００５５】
また、本発明の表示装置は、上記記載のアンテナ装置が、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されていることを特徴としている。
【００５６】
上記の発明によれば、表示装置には、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されている。したがって、ディスプレイの周りに指向性を考慮して、アンテナ装置を効率よく配置することができる。
【００５７】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を用いた表示装置を提供することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５９】
本実施の形態のアンテナ装置１０は、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、方形の接地電極１と、この接地電極１の上側に同じ大きさに形成されたガラスからなる誘電体からなる絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面においてその中心から両側の端部に向かって長方形の短冊状に形成されたストリップ電極３との３層構造となっている。なお、上記のストリップ電極３の形状は、必ずしも長方形に限らず、長方形に近い形つまり略長方形であればよい。また、上記ストリップ電極３の両端からは、取り出し配線６・６がそれぞれ延びている。
【００６０】
すなわち、上記アンテナ装置１０は、誘電体である絶縁基板２を接地電極１とストリップ電極３とで挟む構造のマイクロストリップアンテナを備えたものとなっている。
【００６１】
上記アンテナ装置１０の製造方法について説明する。
【００６２】
まず、例えば、コーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」のガラスからなる誘電体としての絶縁基板２の片側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングして接地電極１を形成する。このアルミニウム（Ａｌ）の成膜は、接地電極１と同じ大きさの方形である。
【００６３】
その後、絶縁基板２の他の片側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングしてストリップ電極３を形成する。なお、本実施の形態では、誘電体として機能する絶縁基板２として上記コーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば、アルミナ、フッ素系樹脂等の絶縁基板２でも良い。また、電極材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いたが、他の低抵抗金属として他のアルミニウム（Ａｌ）合金、又は銅（Ｃｕ）や銅（Ｃｕ）合金を用いても良い。さらに、上記ストリップ電極３は、ステッパを用いて形成することが可能である。なお、ステッパについては、実施の形態２において詳述する。
【００６４】
本実施の形態では、絶縁基板２の厚みつまり接地電極１とストリップ電極３とのギャップ幅ｄは０．７ｍｍであり、絶縁基板２の比誘電率は５．３である。
【００６５】
ここで、本実施の形態では、上記ストリップ電極３の長辺側の長さＬを１７ｍｍに固定するとともに、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを変化させて周波数特性を測定した。
【００６６】
その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５．６ｍｍの場合におけるアンテナ装置１０の周波数特性は、図２に示すようになる。同図の縦軸はＳパラメータのＳ11であり、横軸は周波数である。また、Ｓパラメータとは、「Scattering parameter」のことであり、本実施の形態で使用するＳパラメータは、特にＳ11のことを示している。また、Ｓ11とは、反射係数〔（入力端から反射される電力）/（出力端に入射する電力）〕のことであり、ゼロに近づけば反射が少なくてよいことを意味する。目安は−１０ｄＢ、望ましくは−２０ｄＢである。
【００６７】
アンテナ装置１０の理論上の共振周波数は、誘電体である絶縁基板２の比誘電率とストリップ電極３の長辺方向の長さＬとで求まるが、その簡易計算で求まる周波数は３．８ＧＨzなので理論上の共振周波数と良く一致していることが分かる。
【００６８】
次に、アンテナ装置１０におけるストリップ電極３の短辺側の長さＷを０．５ｍｍから５．６ｍｍまで変化させて、その周波数特性を調べた。その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを小さくしていけば、アンテナ装置１０の共振周波数が広帯域していくことが分かった。そして、ストリップ電極３の短辺側の長さＷにおける反射係数Ｓ11が−２０ｄＢ以下の周波数帯域の幅を縦軸にとり、横軸をＷ／ｄで規格化したとき、図３に示すようになった。
【００６９】
この結果、Ｗ／ｄが３よりも小さいところで、帯域幅は広がってきている。また、Ｗ／ｄは３よりも小さいところで帯域幅はさらに広くなり、１よりも大きくて、１に近づく程、帯域幅が広くなって行くことが分かった。
【００７０】
具体的には、Ｗ／ｄが３よりも大きいところではＷ／ｄ−帯域幅の曲線は直線的に緩やかに変化するのに対し、３よりも小さいところではＷ／ｄを小さくすることによって帯域幅の増加は増大し、トレンド直線の傾きが大きくなっている。
【００７１】
また、Ｗ／ｄが２よりも小さく１よりも大きい領域では、トレンド曲線の傾きが大きく変化し、１の近傍に漸近線でも存在するかのように急激となっている。
【００７２】
このように、ストリップ電極３を長方形又はそれに近い形とし、ストリップ電極３の短辺側の長さをＷ、２つの接地電極１及びストリップ電極３のギャップ幅寸法をｄとする時、Ｗ／ｄが３よりも小さいこと、さらに望ましくは、Ｗ／ｄが１よりも大きくて２よりも小さい時に広帯域化していくことが分かった。
【００７３】
また、本実施の形態では、上記の条件を満たす範囲において、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さくして形成することもできる。
【００７４】
以上に説明したように、本実施の形態のアンテナ装置１０は、小型で、軽量で低コストなＵＷＢ用の送受信アンテナを提供するものである。
【００７５】
また、マイクロストリップアンテナの送受信帯域を狭めるのは容易なので、ＵＨＦ帯又はＳＨＦ帯の他の通信用の、小型かつ軽量で低コストな送受信アンテナを提供することもできる。
【００７６】
さらに、短パルスの伝送用のマイクロストリップラインとしても良好な特性を提供できる。
【００７７】
このように、本実施の形態のアンテナ装置１０では、ストリップ電極３の平面形状を略長方形とし、かつ、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、このストリップ電極３と接地電極１とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいこととしている。
【００７８】
実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【００７９】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置１０を提供することができる。
【００８０】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０では、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ２よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００８１】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００８２】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０では、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されている。
【００８３】
すなわち、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極を形成するためには、顕微鏡等を用いての製造が好ましい。
【００８４】
この点、ストリップ電極３を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極３のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができる。
【００８５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８６】
前記実施の形態１のアンテナ装置１０によって、アンテナが広帯域化していくことは分かったが、アンテナ装置１０を小型化するためには、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを小さくしなければならない。また、Ｗ／ｄが３よりも小さいこと、さらに望ましくはＷ／ｄを１よりも大きくて２よりも小さくするためには、ストリップ電極３の短辺側の長さＷと共に、ギャップ幅寸法ｄを小さくしなければならない。
【００８７】
また、アンテナの指向性に関しても実施の形態１のアンテナ装置１０では満足できない。すなわち、前記図１のアンテナ装置１０では、接地電極１からストリップ電極３に向かう方向４にのみ電磁波は放射される。
【００８８】
さらに、同図１に示すように、方向５に偏波している電磁波に対してはアンテナ装置１０はよく共振するが、その他の方向については、共振が不十分である。
【００８９】
そこで、アンテナ装置１０の指向性の改善のため、前記図１び示すアンテナ装置１０のマイクロストリップアンテナを基本単位として、それを複数個使用して指向性を広げる必要がある。
【００９０】
しかしながら、以上の要求を満たすためには、前記実施の形態１に示す誘電体である絶縁基板２の両面に電極材料を成膜する構造では困難である。
【００９１】
そこで、本実施の形態のアンテナ装置２０では、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、第１の絶縁基板としてのガラス２１上に形成された接地電極１と、第２の絶縁基板としてのガラス２３上に形成されたストリップ電極３とが、前記実施の形態１で述べた絶縁基板２を挟むことなく形成されている。
【００９２】
具体的には、第１の絶縁基板としてのガラス２１上に形成された接地電極１と、第２の絶縁基板としてのガラス２３上に形成されたストリップ電極３と、これらガラス２１とガラス２３との隙間に存在する誘電体２５から形成されているマイクロストリップアンテナを備えている。すなわち、本実施の形態の誘電体２５は、前記の絶縁基板２とは異なる材質にてなっている。
【００９３】
上記の誘電体２５は、例えば、液晶ポリマーからなる誘電体層からなっている。なお、必ずしもこれに限らず、誘電体２５として、単に、空気からなる誘電体層とすることができる。
【００９４】
また、上述したように、誘電体２５を液晶ポリマーからなる誘電体層又は単に、空気からなる誘電体層とする場合には、ガラス２１とガラス２３との隙間を形成するためのスペーサが必要である。
【００９５】
そこで、本実施の形態では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、ガラス製のファイバ２６をスペーサとして使用している。ただし、スペーサは、必ずしもこれに限らず、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサを設けることが可能である。
【００９６】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、図４に示すように、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されたものとなっている。このステッパとは、ステップアンドリピート方式の投影露光装置の総称であり、ステップアンドリピーター又は単にリピーターともいう。この方式では、ウエハを逐次移動（ステップ）しながら、同じパターンを繰り返し（リピート）露光していく。マスクのパターンを１：１の大きさで転写する等倍型やレンズ倍率を縮小して転写する縮小型がある。装置は、光源、レンズを含む光学系、レチクル搬送系、ウエハ搬送系、アライメントシステム等からなり、また、空調機を備えレンズを温度変化から保護する機構をもつ。全てのパターンを一括し転写する方式の一括転写に比べて、レンズを小さくでき、例えば、ウエハ１枚当りから取れる半導体チップの数を増やすことができる。レンズの中央を使用するため、レンズ収差を軽減でき、解像性の優れたレジストパターンを形成できる。
【００９７】
上記アンテナ装置２０の製造方法について説明する。
【００９８】
まず、例えばコーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」の第１の絶縁基板としてのガラス２１の上側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングして接地電極１を形成する。
【００９９】
一方、例えばコーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」の第２の絶縁基板としてのガラス２３の上側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングしてストリップ電極３を形成する。
【０１００】
このとき、接地電極１及びストリップ電極３のいずれのパターニングにも露光装置にはステッパを用いる。なお、上記の説明では、接地電極１及びストリップ電極３の両方にステッパを用いたが、必ずしもこれに限らず、少なくともストリップ電極３にステッパを用いてもよい。
【０１０１】
その結果、加工精度が数μｍ以下となり、高周波の電磁波の位相に対しても正確に設計することができる。ここで、本実施の形態では、電極材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いたが、他の低抵抗金属として他のアルミニウム（Ａｌ）合金、又は銅（Ｃｕ）及び銅（Ｃｕ）合金を用いても良い。
【０１０２】
その後、接地電極１が搭載されているガラス２１の上の当該接地電極１の存在しない部分にガラス製のファイバ２６を混ぜる。その後、前記ガラス２１の上に粉体形状の主鎖型ポリエステル系液晶ポリマーを乗せ、その温度を１３０℃程度に上昇させる。これにより、液晶ポリマーが溶融し、粘度の高い液体になる。この状態で、ストリップ電極３が搭載されているガラス２３を貼り合せ、圧力を加える。その結果、このファイバ２６の径によって誘電体２５の厚さが決定される。その後、室温に戻れば誘電体２５の層である液晶ポリマーは固化し、ガラス２１とガラス２３とは固定される。
【０１０３】
ここで、誘電体２５の厚さを決定しているガラス製のファイバ２６の替わりに、前述したように、樹脂をフォトリソグラフィーで成型したフォトスペーサを用いても良い。
【０１０４】
なお、上記図４（ｂ）に示すように、製造工程においては、ガラス２１及びガラス２３は、大きいガラス基板が使用されるが、最終的には、各アンテナ装置２０毎に方形に切断される。
【０１０５】
本実施の形態では、上記の液晶ポリマーは誘電率εr＝２．９となっている。また、ストリップ電極３の長辺方向の長さＬは２３ｍｍとした。
【０１０６】
ここで、誘電体２５を構成する誘電体層として、空気とした場合には、空気の誘電率εr＝１．０であので、ストリップ電極３の長辺方向の長さＬ＝３９ｍｍと大きくする必要があるが、高周波時の誘電損失が限りなく０であるという利点もある。
【０１０７】
その条件つまり誘電体層として空気とした場合において、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝１００μｍ（＝０．１ｍｍ）及びギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍのものと、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５０μｍ及びギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍのものとを試作し、アンテナ装置２０の周波数特性を評価した。
【０１０８】
その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝１００μｍ（＝０．１ｍｍ）及びギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍのアンテナ装置２０の特性は、図５に示すように、周波数帯域がかなり広がっていることが分かる。
【０１０９】
一方、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５０μｍ及びギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍのアンテナ装置２０の特性は、図６に示すように、周波数帯域はかなり広がっていることに加え、３ＧＨｚ〜１０ＧＨｚまでゲインが略フラットになっており、ＵＷＢ用のアンテナとしては理想的な特性を示していることが分かる。
【０１１０】
このように、本実施の形態のアンテナ装置２０では、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。具体的には、Ｗ／ｄ＝２において、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さくしたときの結果は、図５及び図６に示すものとなるが、この結果は、前記実施の形態１の図３の場合（ストリップ電極短辺側寸法Ｗは０．５ｍｍ以上）よりもさらに帯域幅が広がってることを示すものとなっている。
【０１１１】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１上に形成された接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３と、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成された液晶ポリマー等の誘電体２５から形成されているマイクロストリップアンテナを備えている。なお、本実施の形態では、絶縁基板と誘電体との差異として、絶縁基板は製造プロセスの最初から存在しているものである一方、誘電体は製造プロセスの過程で作製されたものとして使い分けている。
【０１１２】
このため、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成する場合あっても、容易にアンテナ装置２０を製造することができる。
【０１１３】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置２０を確実に提供することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１上に形成された接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３とが絶縁基板を挟むことなく形成されている。
【０１１５】
すなわち、従来のマイクロストリップアンテナ及び前記実施の形態１のアンテナ装置１０では、絶縁基板２の両面に接地電極１とストリップ電極３とを形成したものとなっており、そのタイプでは、例えば、ストリップ電極の幅を１ｍｍ以下に形成することが困難である。
【０１１６】
この点、本実施の形態では、接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３とを、絶縁基板２を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となる。
【０１１７】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、ガラス製のファイバ２６がスペーサとして使用されている。このため、この方法により、ギャップ幅寸法ｄが小さくても容易に隙間を形成することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサを使用することが可能となっている。そのため、容易に隙間にスペーサを形成することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成される誘電体２５は、液晶ポリマーからなる誘電体層である。
【０１２０】
すなわち、誘電体２５には、ＧＨzオーダーでの誘電損失の少ないものを選ぶ必要がある。そして、誘電損失の少ないものは誘電率の小さいものが多い。
【０１２１】
この点、本実施の形態では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成される誘電体２５は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たす。
【０１２２】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成に形成される誘電体２５として、空気からなる誘電体層とすることができる。このため、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体２５となる。
【０１２３】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されている。
【０１２４】
したがって、ストリップ電極３を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極３のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極３であっても、製造を容易に行うことができる。
【０１２５】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図７ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
前記実施の形態２で説明したアンテナ装置２０では、前記図４に示すように、接地電極１からストリップ電極３に向かう方向４のみに電磁波が放射される。また、方向５に偏波している電磁波に対して、上記アンテナ装置２０はよく共振する。
【０１２７】
そこで、本実施の形態のアンテナ装置３０では、図７に示すように、前記アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを基本単位として用いる。
【０１２８】
すなわち、前記図４に示すアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナにおける接地電極１とストリップ電極３との形状を入れ替えると、前記方向４とは逆側の方向に電磁波は放射される。つまり、ストリップ電極３から接地電極１に向かう方向にのみ電磁波が放射される。そのアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを基本単位として、図７に示すように、アンテナ装置２０ａのマイクロストリップアンテナとして表現する。
【０１２９】
そして、同図７に示すように、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナとアンテナ装置２０ａのマイクロストリップアンテナとを配線３１にて電気的に接続すると図面鉛直方向の上下両方に指向性を持つアンテナ装置３０ができる。
【０１３０】
同様にして、前記図４に示すアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを平面上で９０°回転させたものをアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナとする。このアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナは、方向５と垂直方向に偏波している電磁波に対してよく共振する。
【０１３１】
そして、図８に示すように、上記アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナとアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナとを配線３１にて電気的に接続すると、図面鉛直上方のあらゆる方向から来る直線偏波の電磁波と共振できるアンテナ装置３０ａができる。
【０１３２】
また、上記図７に示すアンテナ装置３０と、図８に示すアンテナ装置３０ａとを組み合わせると、図９に示すように、基板と同一平面上から来る電磁波以外のあらゆる方向からくる電磁波に対して受信でき、また発信できるアンテナ装置４０が形成できる。
【０１３３】
なお、上記においては、異なる指向性のマイクロストリップアンテナを複数並べたが、必ずしもこれに限らず、例えば、同じ指向性のアンテナを複数（例えば、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナのみ複数）並べてもよい。この場合には、指向性の改善にはならないが、放射電力が大きい場合や受信感度が向上した場合には満足できる受信性能が得られる。
【０１３４】
このように、本実施の形態のアンテナ装置３０、アンテナ装置３０ａ及びアンテナ装置４０では、アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂのマイクロストリップアンテナが、複数個並設されている。
【０１３５】
したがって、上記の各マイクロストリップアンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置３０、アンテナ装置３０ａ及びアンテナ装置４０の指向性を広げることができる。
【０１３６】
また、本実施の形態のアンテナ装置３０・４０では、接地電極１及びストリップ電極３の形状が、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナ装置２０・２０ａのマイクロストリップアンテナが、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されている。
【０１３７】
これにより、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できる。
【０１３８】
また、本実施の形態のアンテナ装置３０ａでは、アンテナ装置２０・２０ｂのマイクロストリップアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されている。
【０１３９】
このため、マイクロストリップアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置３０ａを提供することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態では、実施の形態２のタイプのアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを平面的に配設したが、必ずしもこれに限らず、実施の形態１のタイプのアンテナ装置１０を平面的に配設しても同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４２】
本実施の形態の表示装置５０は、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナの基本単位では、図１０に示すように、発信又は受信する電磁波の直線偏波の方向に長い形状をしている。
【０１４３】
そして、本実施の形態の表示装置５０を液晶モジュールの周辺に配置する場合に、図１０に示すように、アンテナの長辺方向がディスプレイとしてのフラットパネルディスプレイ５１における表示領域の縁に並列するように、非表示領域に置く。これによって、広い指向性と大きい放射電力と高い受信感度を保ちつつ、省スペースに配置することができるものとなる。
【０１４４】
このように、本実施の形態の表示装置５０では、各アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂのマイクロストリップアンテナにおけるストリップ電極３の長辺方向がフラットパネルディスプレイ５１の表示領域の縁に沿うように、該フラットパネルディスプレイ５１の非表示領域に並列して配置されている。
【０１４５】
したがって、フラットパネルディスプレイ５１の周りに指向性を考慮して、アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを効率よく配置することができる。
【０１４６】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを用いた表示装置５０を提供することができる。
【０１４７】
なお、本実施の形態では、実施の形態２のタイプのアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを、フラットパネルディスプレイ５１の周りに並設したが、必ずしもこれに限らず、実施の形態１のタイプのアンテナ装置１０を、フラットパネルディスプレイ５１の周りに並設することが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的手段に含まれる。
【０１４９】
【発明の効果】
本発明のアンテナ装置は、以上のように、ストリップ電極の平面形状が略長方形であり、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいものである。
【０１５０】
それゆえ、実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【０１５１】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１５２】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記Ｗ／ｄは、１よりも大きく、かつ２よりも小さいものである。
【０１５３】
それゆえ、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ２よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【０１５４】
また、本発明のアンテナ装置は、以上のように、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているアンテナを備えているものである。
【０１５５】
それゆえ、この構成であれば、液晶ディスプレイの製造プロセスの一部そのものであるので、容易にアンテナ装置を製造することができる。
【０１５６】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を確実に提供することができるという効果を奏する。
【０１５７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とが絶縁基板を挟むことなく形成されているものである。
【０１５８】
それゆえ、接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とを絶縁基板を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となるという効果を奏する。
【０１５９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいものである。
【０１６０】
それゆえ、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【０１６１】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されているものである。
【０１６２】
それゆえ、この方法により、ギャップ幅寸法が小さくても容易に隙間を形成することができるという効果を奏する。
【０１６３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されているものである。それゆえ、容易に隙間にスペーサを形成することができるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるものである。
【０１６５】
それゆえ、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たすという効果を奏する。
【０１６６】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であるものである。それゆえ、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体となるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極はステッパを用いて形成されているものである。
【０１６８】
それゆえ、ストリップ電極を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されているものである。
【０１７０】
それゆえ、各アンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置の指向性を広げることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されているものである。
【０１７２】
それゆえ、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されているものである。
【０１７４】
それゆえ、アンテナ装置のアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の表示装置は、上記記載のアンテナ装置が、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されているものである。
【０１７６】
それゆえ、ディスプレイの周りに指向性を考慮して、アンテナ装置を効率よく配置することができる。
【０１７７】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を用いた表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるアンテナ装置の実施の一形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】上記アンテナ装置において、ストリップ電極の短辺側の長さＷを５．６ｍｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図３】上記アンテナ装置において、ギャップ幅寸法ｄを０．７ｍｍとしストリップ電極の短辺側の長さＷを０．５ｍｍから５．６ｍｍまで変化させた時の共振帯域幅を示したグラフである。
【図４】本発明におけるアンテナ装置の他の実施の形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】上記アンテナ装置におけるストリップ電極の短辺側の長さＷを１００μｍ、ギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図６】上記アンテナ装置におけるストリップ電極の短辺側の長さＷを５０μｍとし、ギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図７】本発明におけるアンテナ装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、前記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、図面鉛直方向の上下両方に指向性を持つアンテナ装置を示す平面図である。
【図８】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、図面鉛直上方のあらゆる方向から来る直線偏波の電磁波と共振できるアンテナ装置を示す平面図である。
【図９】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、基板と同一平面上から来る電磁波以外のあらゆる方向からくる電磁波に対して受信でき、また発信できるアンテナ装置を示す平面図である。
【図１０】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせて、液晶モジュールの周辺に配置することにより構成した表示装置を示す平面図である。
【図１１】従来のマイクロストリップアンテナの構造を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【符号の説明】
１ 接地電極
２ 絶縁基板（誘電体）
３ ストリップ電極
４ 接地電極からストリップ電極に向かう方向
５ アンテナが共振する偏波の方向
６ 取り出し配線
１０ アンテナ装置
２０ アンテナ装置
２０ａ アンテナ装置
２０ｂ アンテナ装置
２１ ガラス（第１の絶縁基板）
２３ ガラス（第２の絶縁基板）
２５ 誘電体
２６ ファイバ（スペーサ）
３０ アンテナ装置
３０ａ アンテナ装置
４０ アンテナ装置
５０ 表示装置
５１ フラットパネルディスプレイ（ディスプレイ）
Ｌ ストリップ電極の長辺方向の長さ
Ｗ ストリップ電極の短辺側の長さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＨＦ帯又はＳＨＦ帯を用いた、特にＵＷＢ（Ultra Wide Band）の用いた無線通信を送受信するためのアンテナ装置に関するものであり、特に、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造のアンテナを備えたアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線通信技術の発達は目覚しく、ブルートゥース（Bluetooth）やＩＥＥＥ８０２.１１ｂ、及びＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の無線通信技術が一般的になってきている。これらの無線通信技術は、モバイル機器に搭載され、小型、軽量化、高性能化が一層強く要望されている。
【０００３】
ところで、最近、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）技術が注目を集めている。例えば、非特許文献１にはＵＷＢ技術及び用途の概略が記載され、非特許文献２にはＵＷＢを通信に用いた場合の詳細な記述がある。
【０００４】
ＵＷＢ技術は、１ｎｓ程度の短パルスを搬送波として送る通信手段に関するものであり、短距離通信ではあるが高速かつ低消費電力という利点を有している。
【０００５】
通常、無線通信は情報を含んだベースバンド信号を搬送波に載せて送る。しかし、ＵＷＢは情報を含んだパルス信号そのものが搬送波となるために通信時の消費電力が低く、また、そのパルス信号は１ｎｓ程度の短パルスであるために高速伝送が可能となるのである。加えて、送信時にベースバンド信号を搬送波に載せて送る必要がなく、かつ受信時に搬送波とベースバンド信号と分離が不要であるため、送受信の回路が簡略化でき製造コストを安くすることができる。
【０００６】
しかし、ＵＷＢは周波数領域では非常に広帯域であるため、その信号を捕らえるためのアンテナの作成が非常に難しい。従来、ＵＷＢ技術は軍用技術として長年研究されてきており、その結果開発された上記非常に広帯域の周波数を捕らえるアンテナとして、ディスコーンアンテナやログペリオディックアンテナ、及びバイコニカルアンテナが有名である。しかし、これらのアンテナは大型であり、とても真のモバイル用途に用いることができる程度の小型化はできていなかった。
【０００７】
ところで、アンテナの小型化へのアプローチとして、誘電体を電極で挟む構造のアンテナ（以下、「マイクロストリップアンテナ」と呼ぶ。）がある。
【０００８】
上記マイクロストリップアンテナとして有名な方形マイクロストリップアンテナ７０は、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、方形の接地電極７１と、同じ大きさの誘電体７２と、表面中央に設けられた電極７３との３層構造にてなっている。また、電極７３の中心近傍には、給電点７４がある。
【０００９】
上記電極７３も正方形に形成されており、この電極７３の１辺の長さをＬとすると、共振周波数ｆは、電極７３の長さＬと誘電体７２の比誘電率εrとで決まり、
ｆ＝Ｃ／（２ｄ・εr 1/2）
で表される。ただし、ｄは誘電体７２の厚さであり、Ｃは係数である。
【００１０】
ここで、非特許文献３によると、一般的にマイクロストリップアンテナは以下の利点と限界とがある。
【００１１】
利点は、
（１） 薄型、軽量、小型である。
（２） 作製のコストが安く、量産性に優れる。
（３） 単純な給電方法で直線偏波、円偏波を発生させることができる。
（４） ２通りの発振周波数を持たせたり、２通りの偏光を持たせたりすることが容易にできる。
（５） マイクロ波集積回路とアンテナの集積化とが容易にできる。
【００１２】
限界は、
（１） 共振周波数の帯域が狭い。
（２） ゲインが小さい。
（３） 給電の構造体アレイでの抵抗によるロスが大きい。
（４） アンテナの電磁波からの放射が全方位では無く、半空間しかない。
（５） 偏波度が高くない。
（６） 大電力の放射ができない。
（７） マイクロストリップアンテナは通常、ＭＭＩＣとの集積化の兼ね合いで高誘電率の誘電体を用いるが、その結果、信号の取り出し効率が低く、共振周波数の帯域が狭い。
である。
【００１３】
【非特許文献１】
「RECENT APPLICATION OF ULTRA WIDEBAND RADAR AND COMMUNICATIONS SYSTEMS」Robert J.Fontana ,Ultra-Wideband,Short-Pulse ElectromagneticsPLENUM PUBLISHING CORPORATION
【００１４】
【非特許文献２】
「Ultra-Wideband Technology for Short-or Medium-Range Wireless Communications」Jeff Foerster 他,Intel Technology Journal Q2 2001
【００１５】
【非特許文献３】
Ramesh Garg他著「Microstrip Antenna Design Handbook」
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、従来のマイクロストリップアンテナは、通常、ＵＷＢのアンテナに求められる、周波数領域で非常に広帯域な特性を持つには相性が良くなかったという問題点を有している。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置及びそれを用いた表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ装置は、上記課題を解決するために、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造のアンテナを備えたアンテナ装置において、上記ストリップ電極の平面形状が略長方形であり、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいことを特徴としている。
【００１９】
従来、誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造の所謂マイクロストリップアンテナでは、ストリップ電極は方形であった。そして、この方形マイクロストリップアンテナは、ＵＷＢのアンテナに求められる、周波数領域で非常に広帯域な特性を持つには不十分であるという問題点を有していた。
【００２０】
そこで、本発明では、ストリップ電極の平面形状を略長方形とし、かつ、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいこととした。
【００２１】
実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【００２２】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記Ｗ／ｄは、１よりも大きく、かつ２よりも小さいことを特徴としている。
【００２４】
すなわち、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ３よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００２５】
また、本発明のアンテナ装置は、上記課題を解決するために、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているアンテナを備えていることを特徴としている。なお、本発明では、絶縁基板と誘電体との差異として、絶縁基板は製造プロセスの最初から存在しているものである一方、誘電体は製造プロセスの過程で作製されたものとして使い分けている。
【００２６】
後述するように、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成することとなると、絶縁基板の両側に接地電極とストリップ電極を形成するという製造方法が使用し難くなる。すなわち、Ｗ／ｄが１よりも大きくかつ３よりも小さいという関係を保った状態で、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成するということは、絶縁基板の厚さが０．１ｍｍよりも薄くなってしまうことを意味する。現在のところ、絶縁基板である例えばガラス基板を、０．１ｍｍよりも薄くすることは非常に難しく、その結果、製造上、困難である。
【００２７】
そこで、上記の発明によれば、アンテナの構成として、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているとした。
【００２８】
この構成であれば、液晶ディスプレイの製造プロセスの一部そのものであるので、容易にアンテナ装置を製造することができる。
【００２９】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を確実に提供することができる。
【００３０】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とが絶縁基板を挟むことなく形成されていることを特徴としている。
【００３１】
すなわち、従来のマイクロストリップアンテナは、絶縁基板の両面に接地電極とストリップ電極とを形成したものとなっており、そのタイプでは、例えば、ストリップ電極の幅を１ｍｍ以下に形成することが困難である。
【００３２】
この点、本発明では、接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とを絶縁基板を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となる。
【００３３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいことを特徴としている。
【００３４】
上記の発明によれば、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００３５】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されていることを特徴としている。
【００３６】
上記の発明によれば、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されているので、この方法により、ギャップ幅寸法が小さくても容易に隙間を形成することができる。
【００３７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されていることを特徴としている。
【００３８】
上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されているので、容易に隙間にスペーサを形成することができる。
【００３９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であることを特徴としている。
【００４０】
すなわち、誘電体には、ＧＨzオーダーでの誘電損失の少ないものを選ぶ必要がある。そして、誘電損失の少ないものは誘電率の小さいものが多い。
【００４１】
この点、上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たす。
【００４２】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であることを特徴としている。
【００４３】
上記の発明によれば、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であるので、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体となる。
【００４４】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極はステッパを用いて形成されていることを特徴としている。
【００４５】
上述したように、例えば、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極を形成するためには、顕微鏡等を用いての製造が好ましい。
【００４６】
この点、ストリップ電極を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができる。
【００４７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されていることを特徴としている。
【００４８】
上記の発明によれば、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されている。
【００４９】
したがって、上記の各アンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置の指向性を広げることができる。
【００５０】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されていることを特徴としている。
【００５１】
上記の発明によれば、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されている。
【００５２】
したがって、これにより、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できる。
【００５３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されていることを特徴としている。
【００５４】
上記の発明によれば、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されているので、上記記載のアンテナ装置のアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置を提供することができる。
【００５５】
また、本発明の表示装置は、上記記載のアンテナ装置が、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されていることを特徴としている。
【００５６】
上記の発明によれば、表示装置には、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されている。したがって、ディスプレイの周りに指向性を考慮して、アンテナ装置を効率よく配置することができる。
【００５７】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を用いた表示装置を提供することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５９】
本実施の形態のアンテナ装置１０は、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、方形の接地電極１と、この接地電極１の上側に同じ大きさに形成されたガラスからなる誘電体からなる絶縁基板２と、この絶縁基板２の表面においてその中心から両側の端部に向かって長方形の短冊状に形成されたストリップ電極３との３層構造となっている。なお、上記のストリップ電極３の形状は、必ずしも長方形に限らず、長方形に近い形つまり略長方形であればよい。また、上記ストリップ電極３の両端からは、取り出し配線６・６がそれぞれ延びている。
【００６０】
すなわち、上記アンテナ装置１０は、誘電体である絶縁基板２を接地電極１とストリップ電極３とで挟む構造のマイクロストリップアンテナを備えたものとなっている。
【００６１】
上記アンテナ装置１０の製造方法について説明する。
【００６２】
まず、例えば、コーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」のガラスからなる誘電体としての絶縁基板２の片側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングして接地電極１を形成する。このアルミニウム（Ａｌ）の成膜は、接地電極１と同じ大きさの方形である。
【００６３】
その後、絶縁基板２の他の片側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングしてストリップ電極３を形成する。なお、本実施の形態では、誘電体として機能する絶縁基板２として上記コーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」を用いたが、必ずしもこれに限らず、例えば、アルミナ、フッ素系樹脂等の絶縁基板２でも良い。また、電極材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いたが、他の低抵抗金属として他のアルミニウム（Ａｌ）合金、又は銅（Ｃｕ）や銅（Ｃｕ）合金を用いても良い。さらに、上記ストリップ電極３は、ステッパを用いて形成することが可能である。なお、ステッパについては、実施の形態２において詳述する。
【００６４】
本実施の形態では、絶縁基板２の厚みつまり接地電極１とストリップ電極３とのギャップ幅ｄは０．７ｍｍであり、絶縁基板２の比誘電率は５．３である。
【００６５】
ここで、本実施の形態では、上記ストリップ電極３の長辺側の長さＬを１７ｍｍに固定するとともに、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを変化させて周波数特性を測定した。
【００６６】
その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５．６ｍｍの場合におけるアンテナ装置１０の周波数特性は、図２に示すようになる。同図の縦軸はＳパラメータのＳ11であり、横軸は周波数である。また、Ｓパラメータとは、「Scattering parameter」のことであり、本実施の形態で使用するＳパラメータは、特にＳ11のことを示している。また、Ｓ11とは、反射係数〔（入力端から反射される電力）/（出力端に入射する電力）〕のことであり、ゼロに近づけば反射が少なくてよいことを意味する。目安は−１０ｄＢ、望ましくは−２０ｄＢである。
【００６７】
アンテナ装置１０の理論上の共振周波数は、誘電体である絶縁基板２の比誘電率とストリップ電極３の長辺方向の長さＬとで求まるが、その簡易計算で求まる周波数は３．８ＧＨzなので理論上の共振周波数と良く一致していることが分かる。
【００６８】
次に、アンテナ装置１０におけるストリップ電極３の短辺側の長さＷを０．５ｍｍから５．６ｍｍまで変化させて、その周波数特性を調べた。その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを小さくしていけば、アンテナ装置１０の共振周波数が広帯域していくことが分かった。そして、ストリップ電極３の短辺側の長さＷにおける反射係数Ｓ11が−２０ｄＢ以下の周波数帯域の幅を縦軸にとり、横軸をＷ／ｄで規格化したとき、図３に示すようになった。
【００６９】
この結果、Ｗ／ｄが３よりも小さいところで、帯域幅は広がってきている。また、Ｗ／ｄは３よりも小さいところで帯域幅はさらに広くなり、１よりも大きくて、１に近づく程、帯域幅が広くなって行くことが分かった。
【００７０】
具体的には、Ｗ／ｄが３よりも大きいところではＷ／ｄ−帯域幅の曲線は直線的に緩やかに変化するのに対し、３よりも小さいところではＷ／ｄを小さくすることによって帯域幅の増加は増大し、トレンド直線の傾きが大きくなっている。
【００７１】
また、Ｗ／ｄが２よりも小さく１よりも大きい領域では、トレンド曲線の傾きが大きく変化し、１の近傍に漸近線でも存在するかのように急激となっている。
【００７２】
このように、ストリップ電極３を長方形又はそれに近い形とし、ストリップ電極３の短辺側の長さをＷ、２つの接地電極１及びストリップ電極３のギャップ幅寸法をｄとする時、Ｗ／ｄが３よりも小さいこと、さらに望ましくは、Ｗ／ｄが１よりも大きくて２よりも小さい時に広帯域化していくことが分かった。
【００７３】
また、本実施の形態では、上記の条件を満たす範囲において、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さくして形成することもできる。
【００７４】
以上に説明したように、本実施の形態のアンテナ装置１０は、小型で、軽量で低コストなＵＷＢ用の送受信アンテナを提供するものである。
【００７５】
また、マイクロストリップアンテナの送受信帯域を狭めるのは容易なので、ＵＨＦ帯又はＳＨＦ帯の他の通信用の、小型かつ軽量で低コストな送受信アンテナを提供することもできる。
【００７６】
さらに、短パルスの伝送用のマイクロストリップラインとしても良好な特性を提供できる。
【００７７】
このように、本実施の形態のアンテナ装置１０では、ストリップ電極３の平面形状を略長方形とし、かつ、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、このストリップ電極３と接地電極１とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいこととしている。
【００７８】
実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【００７９】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置１０を提供することができる。
【００８０】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０では、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ２よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００８１】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【００８２】
また、本実施の形態のアンテナ装置１０では、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されている。
【００８３】
すなわち、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極を形成するためには、顕微鏡等を用いての製造が好ましい。
【００８４】
この点、ストリップ電極３を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極３のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができる。
【００８５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４ないし図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８６】
前記実施の形態１のアンテナ装置１０によって、アンテナが広帯域化していくことは分かったが、アンテナ装置１０を小型化するためには、ストリップ電極３の短辺側の長さＷを小さくしなければならない。また、Ｗ／ｄが３よりも小さいこと、さらに望ましくはＷ／ｄを１よりも大きくて２よりも小さくするためには、ストリップ電極３の短辺側の長さＷと共に、ギャップ幅寸法ｄを小さくしなければならない。
【００８７】
また、アンテナの指向性に関しても実施の形態１のアンテナ装置１０では満足できない。すなわち、前記図１のアンテナ装置１０では、接地電極１からストリップ電極３に向かう方向４にのみ電磁波は放射される。
【００８８】
さらに、同図１に示すように、方向５に偏波している電磁波に対してはアンテナ装置１０はよく共振するが、その他の方向については、共振が不十分である。
【００８９】
そこで、アンテナ装置１０の指向性の改善のため、前記図１び示すアンテナ装置１０のマイクロストリップアンテナを基本単位として、それを複数個使用して指向性を広げる必要がある。
【００９０】
しかしながら、以上の要求を満たすためには、前記実施の形態１に示す誘電体である絶縁基板２の両面に電極材料を成膜する構造では困難である。
【００９１】
そこで、本実施の形態のアンテナ装置２０では、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、第１の絶縁基板としてのガラス２１上に形成された接地電極１と、第２の絶縁基板としてのガラス２３上に形成されたストリップ電極３とが、前記実施の形態１で述べた絶縁基板２を挟むことなく形成されている。
【００９２】
具体的には、第１の絶縁基板としてのガラス２１上に形成された接地電極１と、第２の絶縁基板としてのガラス２３上に形成されたストリップ電極３と、これらガラス２１とガラス２３との隙間に存在する誘電体２５から形成されているマイクロストリップアンテナを備えている。すなわち、本実施の形態の誘電体２５は、前記の絶縁基板２とは異なる材質にてなっている。
【００９３】
上記の誘電体２５は、例えば、液晶ポリマーからなる誘電体層からなっている。なお、必ずしもこれに限らず、誘電体２５として、単に、空気からなる誘電体層とすることができる。
【００９４】
また、上述したように、誘電体２５を液晶ポリマーからなる誘電体層又は単に、空気からなる誘電体層とする場合には、ガラス２１とガラス２３との隙間を形成するためのスペーサが必要である。
【００９５】
そこで、本実施の形態では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、ガラス製のファイバ２６をスペーサとして使用している。ただし、スペーサは、必ずしもこれに限らず、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサを設けることが可能である。
【００９６】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、図４に示すように、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されたものとなっている。このステッパとは、ステップアンドリピート方式の投影露光装置の総称であり、ステップアンドリピーター又は単にリピーターともいう。この方式では、ウエハを逐次移動（ステップ）しながら、同じパターンを繰り返し（リピート）露光していく。マスクのパターンを１：１の大きさで転写する等倍型やレンズ倍率を縮小して転写する縮小型がある。装置は、光源、レンズを含む光学系、レチクル搬送系、ウエハ搬送系、アライメントシステム等からなり、また、空調機を備えレンズを温度変化から保護する機構をもつ。全てのパターンを一括し転写する方式の一括転写に比べて、レンズを小さくでき、例えば、ウエハ１枚当りから取れる半導体チップの数を増やすことができる。レンズの中央を使用するため、レンズ収差を軽減でき、解像性の優れたレジストパターンを形成できる。
【００９７】
上記アンテナ装置２０の製造方法について説明する。
【００９８】
まず、例えばコーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」の第１の絶縁基板としてのガラス２１の上側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングして接地電極１を形成する。
【００９９】
一方、例えばコーニング社製「１７３７ガラス（商品名）」の第２の絶縁基板としてのガラス２３の上側にアルミニウム（Ａｌ）を成膜し、パターニングしてストリップ電極３を形成する。
【０１００】
このとき、接地電極１及びストリップ電極３のいずれのパターニングにも露光装置にはステッパを用いる。なお、上記の説明では、接地電極１及びストリップ電極３の両方にステッパを用いたが、必ずしもこれに限らず、少なくともストリップ電極３にステッパを用いてもよい。
【０１０１】
その結果、加工精度が数μｍ以下となり、高周波の電磁波の位相に対しても正確に設計することができる。ここで、本実施の形態では、電極材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いたが、他の低抵抗金属として他のアルミニウム（Ａｌ）合金、又は銅（Ｃｕ）及び銅（Ｃｕ）合金を用いても良い。
【０１０２】
その後、接地電極１が搭載されているガラス２１の上の当該接地電極１の存在しない部分にガラス製のファイバ２６を混ぜる。その後、前記ガラス２１の上に粉体形状の主鎖型ポリエステル系液晶ポリマーを乗せ、その温度を１３０℃程度に上昇させる。これにより、液晶ポリマーが溶融し、粘度の高い液体になる。この状態で、ストリップ電極３が搭載されているガラス２３を貼り合せ、圧力を加える。その結果、このファイバ２６の径によって誘電体２５の厚さが決定される。その後、室温に戻れば誘電体２５の層である液晶ポリマーは固化し、ガラス２１とガラス２３とは固定される。
【０１０３】
ここで、誘電体２５の厚さを決定しているガラス製のファイバ２６の替わりに、前述したように、樹脂をフォトリソグラフィーで成型したフォトスペーサを用いても良い。
【０１０４】
なお、上記図４（ｂ）に示すように、製造工程においては、ガラス２１及びガラス２３は、大きいガラス基板が使用されるが、最終的には、各アンテナ装置２０毎に方形に切断される。
【０１０５】
本実施の形態では、上記の液晶ポリマーは誘電率εr＝２．９となっている。また、ストリップ電極３の長辺方向の長さＬは２３ｍｍとした。
【０１０６】
ここで、誘電体２５を構成する誘電体層として、空気とした場合には、空気の誘電率εr＝１．０であので、ストリップ電極３の長辺方向の長さＬ＝３９ｍｍと大きくする必要があるが、高周波時の誘電損失が限りなく０であるという利点もある。
【０１０７】
その条件つまり誘電体層として空気とした場合において、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝１００μｍ（＝０．１ｍｍ）及びギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍのものと、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５０μｍ及びギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍのものとを試作し、アンテナ装置２０の周波数特性を評価した。
【０１０８】
その結果、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝１００μｍ（＝０．１ｍｍ）及びギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍのアンテナ装置２０の特性は、図５に示すように、周波数帯域がかなり広がっていることが分かる。
【０１０９】
一方、ストリップ電極３の短辺側の長さＷ＝５０μｍ及びギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍのアンテナ装置２０の特性は、図６に示すように、周波数帯域はかなり広がっていることに加え、３ＧＨｚ〜１０ＧＨｚまでゲインが略フラットになっており、ＵＷＢ用のアンテナとしては理想的な特性を示していることが分かる。
【０１１０】
このように、本実施の形態のアンテナ装置２０では、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さい。すなわち、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。具体的には、Ｗ／ｄ＝２において、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さくしたときの結果は、図５及び図６に示すものとなるが、この結果は、前記実施の形態１の図３の場合（ストリップ電極短辺側寸法Ｗは０．５ｍｍ以上）よりもさらに帯域幅が広がってることを示すものとなっている。
【０１１１】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１上に形成された接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３と、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成された液晶ポリマー等の誘電体２５から形成されているマイクロストリップアンテナを備えている。なお、本実施の形態では、絶縁基板と誘電体との差異として、絶縁基板は製造プロセスの最初から存在しているものである一方、誘電体は製造プロセスの過程で作製されたものとして使い分けている。
【０１１２】
このため、ストリップ電極短辺側寸法Ｗを０．１ｍｍよりも小さく形成する場合あっても、容易にアンテナ装置２０を製造することができる。
【０１１３】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置２０を確実に提供することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１上に形成された接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３とが絶縁基板を挟むことなく形成されている。
【０１１５】
すなわち、従来のマイクロストリップアンテナ及び前記実施の形態１のアンテナ装置１０では、絶縁基板２の両面に接地電極１とストリップ電極３とを形成したものとなっており、そのタイプでは、例えば、ストリップ電極の幅を１ｍｍ以下に形成することが困難である。
【０１１６】
この点、本実施の形態では、接地電極１と、ガラス２３上に形成されたストリップ電極３とを、絶縁基板２を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となる。
【０１１７】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、ガラス製のファイバ２６がスペーサとして使用されている。このため、この方法により、ギャップ幅寸法ｄが小さくても容易に隙間を形成することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサを使用することが可能となっている。そのため、容易に隙間にスペーサを形成することができる。
【０１１９】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成される誘電体２５は、液晶ポリマーからなる誘電体層である。
【０１２０】
すなわち、誘電体２５には、ＧＨzオーダーでの誘電損失の少ないものを選ぶ必要がある。そして、誘電損失の少ないものは誘電率の小さいものが多い。
【０１２１】
この点、本実施の形態では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成される誘電体２５は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たす。
【０１２２】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ガラス２１とガラス２３との隙間に形成に形成される誘電体２５として、空気からなる誘電体層とすることができる。このため、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体２５となる。
【０１２３】
また、本実施の形態のアンテナ装置２０では、ストリップ電極３はステッパを用いて形成されている。
【０１２４】
したがって、ストリップ電極３を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極３のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、例えば、ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいストリップ電極３であっても、製造を容易に行うことができる。
【０１２５】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図７ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
前記実施の形態２で説明したアンテナ装置２０では、前記図４に示すように、接地電極１からストリップ電極３に向かう方向４のみに電磁波が放射される。また、方向５に偏波している電磁波に対して、上記アンテナ装置２０はよく共振する。
【０１２７】
そこで、本実施の形態のアンテナ装置３０では、図７に示すように、前記アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを基本単位として用いる。
【０１２８】
すなわち、前記図４に示すアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナにおける接地電極１とストリップ電極３との形状を入れ替えると、前記方向４とは逆側の方向に電磁波は放射される。つまり、ストリップ電極３から接地電極１に向かう方向にのみ電磁波が放射される。そのアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを基本単位として、図７に示すように、アンテナ装置２０ａのマイクロストリップアンテナとして表現する。
【０１２９】
そして、同図７に示すように、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナとアンテナ装置２０ａのマイクロストリップアンテナとを配線３１にて電気的に接続すると図面鉛直方向の上下両方に指向性を持つアンテナ装置３０ができる。
【０１３０】
同様にして、前記図４に示すアンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナを平面上で９０°回転させたものをアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナとする。このアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナは、方向５と垂直方向に偏波している電磁波に対してよく共振する。
【０１３１】
そして、図８に示すように、上記アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナとアンテナ装置２０ｂのマイクロストリップアンテナとを配線３１にて電気的に接続すると、図面鉛直上方のあらゆる方向から来る直線偏波の電磁波と共振できるアンテナ装置３０ａができる。
【０１３２】
また、上記図７に示すアンテナ装置３０と、図８に示すアンテナ装置３０ａとを組み合わせると、図９に示すように、基板と同一平面上から来る電磁波以外のあらゆる方向からくる電磁波に対して受信でき、また発信できるアンテナ装置４０が形成できる。
【０１３３】
なお、上記においては、異なる指向性のマイクロストリップアンテナを複数並べたが、必ずしもこれに限らず、例えば、同じ指向性のアンテナを複数（例えば、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナのみ複数）並べてもよい。この場合には、指向性の改善にはならないが、放射電力が大きい場合や受信感度が向上した場合には満足できる受信性能が得られる。
【０１３４】
このように、本実施の形態のアンテナ装置３０、アンテナ装置３０ａ及びアンテナ装置４０では、アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂのマイクロストリップアンテナが、複数個並設されている。
【０１３５】
したがって、上記の各マイクロストリップアンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置３０、アンテナ装置３０ａ及びアンテナ装置４０の指向性を広げることができる。
【０１３６】
また、本実施の形態のアンテナ装置３０・４０では、接地電極１及びストリップ電極３の形状が、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナ装置２０・２０ａのマイクロストリップアンテナが、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されている。
【０１３７】
これにより、ガラス２１及びガラス２３の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できる。
【０１３８】
また、本実施の形態のアンテナ装置３０ａでは、アンテナ装置２０・２０ｂのマイクロストリップアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されている。
【０１３９】
このため、マイクロストリップアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置３０ａを提供することができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態では、実施の形態２のタイプのアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを平面的に配設したが、必ずしもこれに限らず、実施の形態１のタイプのアンテナ装置１０を平面的に配設しても同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態で説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４２】
本実施の形態の表示装置５０は、アンテナ装置２０のマイクロストリップアンテナの基本単位では、図１０に示すように、発信又は受信する電磁波の直線偏波の方向に長い形状をしている。
【０１４３】
そして、本実施の形態の表示装置５０を液晶モジュールの周辺に配置する場合に、図１０に示すように、アンテナの長辺方向がディスプレイとしてのフラットパネルディスプレイ５１における表示領域の縁に並列するように、非表示領域に置く。これによって、広い指向性と大きい放射電力と高い受信感度を保ちつつ、省スペースに配置することができるものとなる。
【０１４４】
このように、本実施の形態の表示装置５０では、各アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂのマイクロストリップアンテナにおけるストリップ電極３の長辺方向がフラットパネルディスプレイ５１の表示領域の縁に沿うように、該フラットパネルディスプレイ５１の非表示領域に並列して配置されている。
【０１４５】
したがって、フラットパネルディスプレイ５１の周りに指向性を考慮して、アンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを効率よく配置することができる。
【０１４６】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを用いた表示装置５０を提供することができる。
【０１４７】
なお、本実施の形態では、実施の形態２のタイプのアンテナ装置２０・２０ａ・２０ｂを、フラットパネルディスプレイ５１の周りに並設したが、必ずしもこれに限らず、実施の形態１のタイプのアンテナ装置１０を、フラットパネルディスプレイ５１の周りに並設することが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的手段に含まれる。
【０１４９】
【発明の効果】
本発明のアンテナ装置は、以上のように、ストリップ電極の平面形状が略長方形であり、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいものである。
【０１５０】
それゆえ、実験の結果、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことが確認できた。
【０１５１】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１５２】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記Ｗ／ｄは、１よりも大きく、かつ２よりも小さいものである。
【０１５３】
それゆえ、Ｗ／ｄが、１よりも大きく、かつ２よりも小さい場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でより大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【０１５４】
また、本発明のアンテナ装置は、以上のように、第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているアンテナを備えているものである。
【０１５５】
それゆえ、この構成であれば、液晶ディスプレイの製造プロセスの一部そのものであるので、容易にアンテナ装置を製造することができる。
【０１５６】
したがって、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を確実に提供することができるという効果を奏する。
【０１５７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とが絶縁基板を挟むことなく形成されているものである。
【０１５８】
それゆえ、接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とを絶縁基板を挟むことなく製造することができ、確実に製造が容易となるという効果を奏する。
【０１５９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいものである。
【０１６０】
それゆえ、この条件の場合に、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域でよりさらに大きい広帯域な特性を持つことが実験により確認できた。
【０１６１】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されているものである。
【０１６２】
それゆえ、この方法により、ギャップ幅寸法が小さくても容易に隙間を形成することができるという効果を奏する。
【０１６３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されているものである。それゆえ、容易に隙間にスペーサを形成することができるという効果を奏する。
【０１６４】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるものである。
【０１６５】
それゆえ、第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であるので、この条件を満たすという効果を奏する。
【０１６６】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であるものである。それゆえ、ＧＨzオーダーでの誘電損失が少ない誘電体となるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記ストリップ電極はステッパを用いて形成されているものである。
【０１６８】
それゆえ、ストリップ電極を形成する際に、ステッパを用いれば、ストリップ電極のパターン形成、マスクを用いての露光工程等が、拡大された画面を見ながら行うことができるので、製造を容易に行うことができるという効果を奏する。
【０１６９】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されているものである。
【０１７０】
それゆえ、各アンテナを例えば方向を違えて配置することにより、全体としてアンテナ装置の指向性を広げることができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置において、前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されているものである。
【０１７２】
それゆえ、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、本発明のアンテナ装置は、上記記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されているものである。
【０１７４】
それゆえ、アンテナ装置のアンテナの配置の方向性を考慮して、平面的に配置することにより、所望の方向への指向性を補い、全体として指向範囲の広いアンテナ装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１７５】
また、本発明の表示装置は、上記記載のアンテナ装置が、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されているものである。
【０１７６】
それゆえ、ディスプレイの周りに指向性を考慮して、アンテナ装置を効率よく配置することができる。
【０１７７】
この結果、ＵＷＢのアンテナに求められる周波数領域で広帯域な特性を持つことができるアンテナ装置を用いた表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるアンテナ装置の実施の一形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】上記アンテナ装置において、ストリップ電極の短辺側の長さＷを５．６ｍｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図３】上記アンテナ装置において、ギャップ幅寸法ｄを０．７ｍｍとしストリップ電極の短辺側の長さＷを０．５ｍｍから５．６ｍｍまで変化させた時の共振帯域幅を示したグラフである。
【図４】本発明におけるアンテナ装置の他の実施の形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】上記アンテナ装置におけるストリップ電極の短辺側の長さＷを１００μｍ、ギャップ幅寸法ｄ＝５０μｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図６】上記アンテナ装置におけるストリップ電極の短辺側の長さＷを５０μｍとし、ギャップ幅寸法ｄ＝２５μｍとしたときの周波数特性を示すグラフである。
【図７】本発明におけるアンテナ装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、前記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、図面鉛直方向の上下両方に指向性を持つアンテナ装置を示す平面図である。
【図８】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、図面鉛直上方のあらゆる方向から来る直線偏波の電磁波と共振できるアンテナ装置を示す平面図である。
【図９】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせるに際して、基板と同一平面上から来る電磁波以外のあらゆる方向からくる電磁波に対して受信でき、また発信できるアンテナ装置を示す平面図である。
【図１０】上記マイクロストリップアンテナを複数組み合わせて、液晶モジュールの周辺に配置することにより構成した表示装置を示す平面図である。
【図１１】従来のマイクロストリップアンテナの構造を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線端面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【符号の説明】
１ 接地電極
２ 絶縁基板（誘電体）
３ ストリップ電極
４ 接地電極からストリップ電極に向かう方向
５ アンテナが共振する偏波の方向
６ 取り出し配線
１０ アンテナ装置
２０ アンテナ装置
２０ａ アンテナ装置
２０ｂ アンテナ装置
２１ ガラス（第１の絶縁基板）
２３ ガラス（第２の絶縁基板）
２５ 誘電体
２６ ファイバ（スペーサ）
３０ アンテナ装置
３０ａ アンテナ装置
４０ アンテナ装置
５０ 表示装置
５１ フラットパネルディスプレイ（ディスプレイ）
Ｌ ストリップ電極の長辺方向の長さ
Ｗ ストリップ電極の短辺側の長さ
Claims (14)
- 誘電体をストリップ電極と接地電極とで挟む構造のアンテナを備えたアンテナ装置において、
上記ストリップ電極の平面形状が略長方形であり、ストリップ電極短辺側寸法をＷとし、上記ストリップ電極と接地電極とのギャップ幅寸法をｄとした場合に、Ｗ／ｄが３よりも小さいことを特徴とするアンテナ装置。 - 前記Ｗ／ｄは、１よりも大きく、かつ２よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
- 第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、
第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極と、
上記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成された誘電体から形成されているアンテナを備えていることを特徴とするアンテナ装置。 - 前記第１の絶縁基板上に形成された接地電極と、第２の絶縁基板上に形成されたストリップ電極とが絶縁基板を挟むことなく形成されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 前記ストリップ電極短辺側寸法Ｗが０．１ｍｍよりも小さいことを特徴とする請求項１、２又は３記載のアンテナ装置。
- 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、ガラス製のファイバがスペーサとして使用されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間には、樹脂をフォトリソグラフィーにて成形したフォトスペーサが使用されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成される誘電体は、液晶ポリマーからなる誘電体層であることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 前記第１の絶縁基板と第２の絶縁基板との隙間に形成に形成される誘電体は、空気からなる誘電体層であることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 前記ストリップ電極はステッパを用いて形成されていることを特徴とする請求項１〜３及び５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ装置のアンテナが、複数個並設されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 前記接地電極及びストリップ電極の形状が、第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向において互いに上下対称となる一対のアンテナが、上記第１の絶縁基板及び第２の絶縁基板の鉛直方向の上下いずれにも電磁波を放射できるように配置されていることを特徴とする請求項３記載のアンテナ装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載のアンテナ装置のアンテナが、それぞれ指向性を補うように平面的に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 前記請求項１３記載のアンテナ装置が、各アンテナのストリップ電極の長辺方向がディスプレイの表示領域の縁に沿うように、該ディスプレイの非表示領域に並列して配置されていることを特徴とする表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002370905A JP2004207777A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | アンテナ装置及びそれを用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7203103B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-04-10 | Seiko Epson Corporation | Ferroelectric memory device and electronic apparatus |
| JP2007241887A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Fujitsu Component Ltd | キーボード |
| CN113008939A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-22 | 财团法人工业技术研究院 | 电磁特性测量装置与系统以及电磁特性测量方法 |
| CN114204259A (zh) * | 2021-04-01 | 2022-03-18 | 友达光电股份有限公司 | 天线结构 |
-
2002
- 2002-12-20 JP JP2002370905A patent/JP2004207777A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
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| CN114204259B (zh) * | 2021-04-01 | 2023-07-14 | 友达光电股份有限公司 | 天线结构 |
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