JP2005345704A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクティブマトリクス駆動式の画像表示装置を備えていながらも、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させる電子機器を提供する。
【解決手段】 電子機器はアクティブマトリクス駆動式のＴＮ型の液晶表示装置を備え、この液晶表示装置は、素子基板１２と、素子基板１２上に配列された複数の画素電極４０と、複数の画素電極４０に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極５４と、画素電極４０と共通電極５４の間に配置された液晶層５６とを有する。さらに電子機器は、素子基板１２に垂直な方向に沿ってみて、共通電極５４の周囲に配置されたループ状のアンテナを備える。共通電極５４には、アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、共通電極５４の厚さ方向全体にわたる非導体部分５０が局所的に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクティブマトリクス駆動式の画像表示装置と通信のためのアンテナとを備えた電子機器に関する。

他の機器と無線により通信する機能を備えた種々の電子機器が従来から広く普及している。例えば、利用者や物品を識別するためのＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用した技術のもとでは、種々のデータが記憶されたＩＣタグまたはＩＣカードのような機器と、この機器に対して電磁波により非接触にてデータの書込みや読出しを行なう機器（以下「リーダライタ」という）とが利用される。ＩＣタグまたはＩＣカードのような機器およびリーダライタにはそれぞれアンテナと、電磁波を変復調する通信チップが設けられている。

通信を行う電子機器には画像表示装置を有するものが多い。例えば、多くのＲＦＩＤのリーダライタには画像表示装置が設けられており、またリーダライタで読み書きされる機器にも人間への情報提供のために画像表示装置が設けられることがある。画像表示部を備え、情報の入出力の伝達媒体として電磁波を用いる情報入出力装置には、例えば特許文献１に開示されたものがある。

特開平７−４６５１５号公報

電磁波を用いた通信方式には、電磁誘導方式および電磁結合方式があるが、いずれの場合にも送信先の機器のループ状に巻いたアンテナの線材の内側を通過する磁束によってアンテナに電流を励起する。また送信元の機器のアンテナを通過する電流によってアンテナがその線材の周囲に磁束を発生する。従って、ループ状のアンテナの外部だけでなく内部を磁束が通過する必要がある。しかし、画素電極と共通電極を有するアクティブマトリクス駆動式の画像表示装置の周囲にアンテナを設ける場合には、導電体で形成された共通電極が電磁波を吸収してしまい、送受信が不可能または不十分になることがあった。また対向基板に形成された遮光層（ブラックマトリクス）も導電体（例えばチタン、クロムもしくはこれらの合金または黒鉛）で形成されている場合には、共通電極に加えて電磁波を吸収する。

本発明は、アクティブマトリクス駆動式の画像表示装置を備えていながらも、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させる電子機器を提供する。

本発明に係る一つの電子機器は、素子基板と、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式のＴＮ型の液晶表示装置と、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備える。前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられている。
この構成の下では、共通電極の厚さ方向全体にわたる非導体部分が共通電極に局所的に設けられていることにより、非導体部分を磁束が透過することができる。従って、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。

好ましい形態として、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記非導体部分が前記画素電極に重ならないように配置されているとよい。仮に、非導体部分が画素電極に重なっていると、非導体部分と画素電極の間の液晶の分子が、共通電極と画素電極の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。例えば、ノーマリホワイト方式では、共通電極と画素電極の間に高電圧を加えると両電極間の液晶の透過率または反射率が最小になり黒を表示するが、非導体部分と画素電極の間の液晶は光をより多く透過または反射するために非導体部分を通る光漏れが生ずる。非導体部分が画素電極に重ならないようにすれば、画素電極での電圧の分布は一様になるので、液晶分子の配向が揃い、暗い表示が要求される時に光の漏れを抑制することができる。アクティブマトリクス駆動ＴＮ型の液晶表示装置では、透明な画素電極は、画素電極を駆動するゲート線およびソース線と重ならないように配列されている。従って、素子基板に垂直な方向に沿ってみてゲート線およびソース線の少なくともいずれかに、非導体部分がこの線からはみ出ることなく重なるように配置すれば、画素電極に重ならないように配置できる。

他の好ましい形態として、前記非導体部分は黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分を有しており、前記黒色絶縁材料部分は、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記画素電極に重なる部分を有してもよい。画素電極と重なる部分において、非導体部分である黒色絶縁材料部分と画素電極の間の液晶の分子は、共通電極と画素電極の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。しかし、黒色絶縁材料部分は光を吸収するので、非導体部分が黒色絶縁材料部分であれば、画素電極に部分的に重なっていても、暗い表示が要求される時に黒色絶縁材料部分を通って光が漏れることが抑制される。

他の好ましい形態として、前記非導体部分は、前記共通電極を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分と、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分とを有しており、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記配向膜材料部分が前記画素電極に重ならないように配置されているとともに、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記黒色絶縁材料部分が前記画素電極に重なる部分を有するようにしてもよい。
この構成では、非導体部分のうち透明な配向膜材料部分が画素電極に重ならないこと（例えばゲート線および／またはソース線に重なること）により、暗い表示が要求される時に配向膜材料部分を通って光が漏れることが抑制される。他方、非導体部分のうち黒色絶縁材料部分は画素電極に重なる部分を有するので、黒色絶縁材料部分と画素電極の間の液晶の分子は、共通電極と画素電極の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。しかし、黒色絶縁材料部分は光を吸収するので、暗い表示が要求される時に黒色絶縁材料部分を通って光が漏れることが抑制される。

本発明に係る電子機器の一つの形態は、素子基板と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備える。前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるために、非導体部分が局所的に設けられており、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記非導体部分が前記画素電極に重ならないように配置されている。これにより、共通電極の厚さ方向全体にわたる非導体部分を磁束が透過することができ、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。また、暗い表示が要求される時に非導体部分を通って光が漏れることが抑制される。

本発明に係る電子機器の他の一つの形態は、素子基板と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備える。前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、非導体部分が局所的に設けられており、前記非導体部分は、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分を有しており、前記黒色絶縁材料部分は、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記画素電極に重なる部分を有する。これにより、共通電極の厚さ方向全体にわたる非導体部分を磁束が透過することができ、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。また、暗い表示が要求される時に非導体部分を通って光が漏れることが抑制される。

本発明に係る電子機器の他の一つの形態は、素子基板と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備える。前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、非導体部分が局所的に設けられており、前記非導体部分は、前記共通電極を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分と、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分とを有しており、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記配向膜材料部分が前記画素電極に重ならないように配置されているとともに、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記黒色絶縁材料部分が前記画素電極に重なる部分を有する。これにより、共通電極の厚さ方向全体にわたる非導体部分を磁束が透過することができ、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。また、暗い表示が要求される時に非導体部分を通って光が漏れることが抑制される。

本発明に係る他の電子機器は、素子基板と、前記素子基板上に配列された複数の画素電極と、複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、前記画素電極と前記共通電極の間に配置された自発光素子とを有するアクティブマトリクス駆動式の画像表示装置と、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備える。前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、非導体部分が局所的に設けられている。
この構成の下では、共通電極の厚さ方向全体にわたる非導体部分が共通電極に局所的に設けられていることにより、非導体部分を磁束が透過することができる。従って、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、以下に示す図面においては、各部の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
＜１．第１実施形態＞
本発明の実施形態に係る電子機器は、アモルファスシリコンＴＦＴ（thin film transistor）または低温ポリシリコンＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動式のＴＮ（twisted nematic）型の液晶表示装置を備える。図１に示すように、電子機器１０の液晶表示装置は、互いに対向する素子基板１２と対向基板１４を有する液晶セルと、素子基板１２に接続されたＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１６，２０を有する。基板１２，１４は、リジッド基板でもよいしフレキシブル基板でもよい。

液晶セルは画像表示領域２４を有しており、ここには図中の横方向に延びる多数のゲート線（走査線）３０と、図中の縦方向に延びる多数のソース線（データ線）２８が配列されている。これらのゲート線３０およびソース線２８の多数の交差点の近傍に画素２６が設けられている。

ＦＰＣ１６には、各ソース線２８を駆動するソース線ドライバ１８が設けられており、ＦＰＣ２０には、各ゲート線３０を駆動するゲート線ドライバ２２が設けられている。ただし、基板とドライバの実装方式としては、ＦＰＣに限定されずにチップオングラス方式でもよい。

素子基板１２の上面には、表示領域２４を囲むように、導体によってアンテナ３４が形成されている。アンテナ３４は、方形ループアンテナであり、その両端がＩＣチップ３２に電気的に接続されている。ＩＣチップ３２は、アンテナ３４を介した通信を制御するための通信回路と、通信に供されるデータを記憶する記憶回路とを含んでいる。通信回路は、アンテナ３４により受信された電波を復調して得られるデジタルデータを記憶回路に出力するとともに、記憶回路から読み出されたデジタルデータを変調して得られる電磁波をアンテナ３４から送信する。アンテナ３４はソース線２８とゲート線３０と同一の材料を接続する形で形成され、ソース線２８とゲート線３０のそれぞれを形成する工程で同時に形成される。すまわち、図１においてゲート線３０と交差する部分のアンテナ部分はソース線２８と同時に形成され、ソース線２８と交差する部分のそれはゲート線３０と同時に形成される。また、それらの接続はコンタクトホールを介して例えば画素電極４０の材料を用いて、同時工程で行われる。
また、アンテナとしては図示の形状に限る必要はなく、他の形状のループアンテナを用いても良い。

図示しないが、電子機器１０には、さらに液晶表示装置のドライバ１８，２２を制御する表示制御回路が設けられている。同様に図示しないが、電子機器１０には、ＩＣチップ３２の記憶回路に記憶されたデータを表示制御回路に伝達してこのデータに基づいた表示を液晶表示装置に行わせる制御回路が設けられている。このように電子機器１０は、表示機能と通信機能とを有する。この実施形態に係る電子機器１０は、ＲＦＩＤのリーダライタでもよいし、リーダライタで読み書きされる機器（ＩＣタグまたはＩＣカード）でもよい。

図２は、本発明の実施の形態に係る電子機器１０の電磁波を用いた通信原理を示す。図２において点線は磁束を示す。電子機器１０の通信方式としては、電磁誘導方式でも電磁結合方式でもよい。いずれの場合にも送信元の通信回路３３Ａがアンテナ３４Ａに流れる電流をデータに基づいて変化させる。アンテナ３４Ａはここを通過する電流に対応する磁束をアンテナ３４Ａの線材の周囲に発生させる。従って、データに対応して送信元のアンテナ３４Ａから生ずる磁束が変化する。

送信先では、アンテナ３４Ｂの線材の周囲の磁束によって、アンテナ３４Ｂに流れる電流が励起される。磁束の変化（すなわちデータの変化）に対応して、アンテナ３４Ｂに流れる電流は変化する。送信先の通信回路３３Ｂは、アンテナ３４Ｂに流れる電流に基づいてデータを得ることができる。従って、ループ状のアンテナの外部だけでなく内部を磁束が通過する必要がある。

図３は、素子基板１２に形成された画素電極などのレイアウトを示す平面図である。図４は、第１実施形態に係る電子機器１０の液晶表示装置の平面図である。つまり、図３の素子基板１２に対向基板１４を重ねた状態を示す。図５は図４のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。但し、図５において基板１２，１４の各々の支持基板（例えばガラス基板）の図示は省略する。

図３に示すように、素子基板１２ではゲート線３０が横方向に延び、ソース線２８が縦方向に延びている。また、隣り合うゲート線３０同士の間には保持容量線４８が配置され、保持容量線４８もゲート線３０と平行に横方向に延びている。縦横に延びるソース線２８およびゲート線３０で囲まれた矩形の領域の各々には、一つの隅が欠けたほぼ矩形の画素電極４０が配置されている。

図５に示すように、ゲート線３０および保持容量線４８は同じ層に配置され、同じ材料から同時に形成される。ソース線２８および画素電極４０は、ゲート線３０および保持容量線４８とは異なる層に配置され、層間絶縁膜６２，６４によってゲート線３０および保持容量線４８から絶縁されている。従って、ソース線２８はゲート線３０および保持容量線４８に立体的に交差する。また、各画素電極４０と各保持容量線４８の間には、画素電極４０の電位を保持する（画像を保持する）キャパシタが設けられるとみなされる。素子基板１２の最上層（後述する液晶層５６に接する層）は絶縁体の配向膜６０であり、これがすべての画素電極４０を覆っている。

図３に示すように、ソース線２８とゲート線３０の立体交差点の近傍には、アモルファスシリコンまたは低温ポリシリコンの半導体能動層４２が配置される。半導体能動層４２の真下には、ゲート線３０の縦方向に突出した部分が配置されている。ゲート線３０の縦方向に突出した部分と半導体能動層４２との間には、ソース線２８の横方向に突出した部分と、ドレイン４４の突出部分が配置される。ドレイン４４は、画素電極４０の真下にありコンタクトホール４６の導体を介して画素電極４０と電気的に接続されている。このようにしてＴＦＴが設けられている。

図５に示すように、素子基板１２には対向基板１４が対向しており、基板１２，１４の間には液晶層５６が設けられている。対向基板１４には、すべての画素電極４０に共通に対向する平面状の共通電極５４が配置されている。共通電極５４および画素電極４０はともに、透明な導体、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）から形成されている。詳細な図示はしないが、共通電極５４は電気的に電位を固定されているため（フローティングでないため）電磁波を吸収する。

対向基板１４の最下層すなわち液晶層５６に接する層は、絶縁体の配向膜５８であり、これは共通電極５４の全体を覆っている。対向基板１４にはさらに、複数の線状の遮光層５２が設けられている。遮光層５２は、画素電極４０を通った光の混合を低減するブラックマトリクスであり、導電体（例えばチタン、クロムもしくはこれらの合金または黒鉛）または非導電体(黒色絶縁材料)で形成されている。遮光層５２は、ゲート線３０およびＴＦＴの上方に配置されており、ゲート線３０およびＴＦＴ全体を覆っている。このように遮光層５２を配置するのは、ＴＦＴから光が漏れる可能性が大きいためである。

図４および図５に示すように、共通電極５４には、アンテナ３４による通信を媒介する磁束を透過させるために、共通電極５４の厚さ方向全体にわたる複数の非導体部分５０が局所的に設けられている。この構成の下では、共通電極５４の厚さ方向全体にわたる非導体部分５０が共通電極５４に局所的に設けられていることにより、非導体部分５０を磁束が透過することができる。従って、共通電極５４の周囲に配置されたアンテナ３４による通信性能を向上させることが可能である。

図示のように、非導体部分５０は、共通電極５４を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分である。すなわち製造時に、共通電極５４に貫通空隙を形成しておけば、配向膜５８の成膜工程で空隙が配向膜５８の材料で埋まる。配向膜材料は絶縁体なので、アンテナ３４の内側にて磁束は非導体部分５０を通過することができる。他方、素子基板１２側では、導体の設けられていない部分、例えば、画素電極４０とソース線２８の間の隙間や画素電極４０とゲート線３０の間の隙間を磁束が通過することができる。

図４に示すように、非導体部分５０は細長いスリット形状を有しており、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、ソース線２８からはみ出ることなくソース線２８に重なるように配置されている。ソース線２８は画素電極４０に重ならないので、非導体部分５０も画素電極４０に重ならない。これに対して、仮に、非導体部分が画素電極に重なっていると、非導体部分と画素電極の間の液晶の分子が、共通電極と画素電極の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。例えば、ノーマリホワイト方式では、共通電極と画素電極の間に高電圧を加えると両電極間の液晶の透過率または反射率が最小になり黒を表示するが、非導体部分と画素電極の間の液晶は光をより多く透過または反射するために非導体部分を通る光漏れが生ずる。この実施の形態のように、非導体部分５０が画素電極４０に重ならないようにすれば、画素電極４０での電圧の分布は一様になるので、液晶分子の配向が揃い、暗い表示が要求される時に光の漏れを抑制することができる。

＜２．第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図であり、図７は図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。この第２実施形態および後述する第３〜第９実施形態の電子機器の構成は基本的に第１実施形態と同じであり、以下には相違点を説明する。

図６に示すように、第２実施形態では、共通電極５４に設けられた非導体部分１５０は、十字形であり、ソース線２８と保持容量線４８の交差点上に配置されている。基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、非導体部分１５０の縦長の部分はソース線２８からはみ出ることなくソース線２８に重なるように配置されている。ただし、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、非導体部分１５０の横長の部分は、保持容量線４８に重なるように配置されている。従って、この横長の部分は画素電極４０に重なっている。非導体部分が画素電極に重なった場合の欠点は第１実施形態に関連して上述した通りであるが、第２実施形態では、非導体部分１５０を黒色樹脂材料からなる黒色絶縁材料によって形成することにより、この欠点を解消している。

図７に示すように、非導体部分１５０は、共通電極５４を貫通するように埋め込まれた黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分である。製造時には、対向基板１４の支持基板に黒色絶縁材料で非導体部分１５０を形成しておき、非導体部分１５０を避けるように共通電極５４を堆積させる。あるいは、非導体部分１５０を覆うように共通電極材料を堆積させた後に非導体部分１５０上から共通電極材料を除去すればよい。黒色絶縁材料としての黒色樹脂材料としては、アクリル系感光性樹脂など、ブラックマトリクスの用途として使用されているものでよい。黒色絶縁材料は絶縁体なので、アンテナ３４の内側にて磁束は非導体部分１５０を通過することができる。このように、第２実施形態でも共通電極５４の厚さ方向全体にわたる非導体部分１５０が共通電極５４に局所的に設けられていることにより、非導体部分１５０を磁束が透過することができる。従って、共通電極５４の周囲に配置されたアンテナ３４による通信性能を向上させることが可能である。

画素電極４０と重なる部分において、非導体部分１５０である黒色絶縁材料部分と画素電極４０の間の液晶の分子は、共通電極５４と画素電極４０の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。しかし、黒色絶縁材料部分は光を吸収するので、非導体部分１５０が黒色絶縁材料部分であれば、画素電極５４に部分的に重なっていても、暗い表示が要求される時に黒色絶縁材料部分を通って光が漏れることが抑制される。

ここで非導体部分１５０を図１９に示すように構成しても良い。図１９の例では、遮光層５２と非導体部分１５０は共に黒色絶縁材料からなり、同時に形成される。そして共通電極５４を形成した後、共通電極５４のうち非導体部分１５０に重なった領域の大部分を除去する。このとき黒色絶縁材料と共通電極５４が一部重なっていても、それは遮光層５２と同様に光を吸収するので問題ない。

＜３．第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。図８に示すように、第３実施形態では、共通電極５４に設けられた非導体部分２５０は長い直線状であり、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、保持容量線４８からはみ出ることなく保持容量線４８に重なるように配置されている。従って、この非導体部分２５０は画素電極４０にも部分的に重なっている。このため、図６および図７に示す第２実施形態と同様に、非導体部分２５０は黒色絶縁材料から形成するのが好ましい。

なお、このように長い直線状の非導体部分２５０を形成する場合であっても、共通電極５４を非導体部分２５０で完全に分断してはならない。共通電極５４は、どの部分でも同一の電位を有するべきだからである。従って、図示しないいずれかの位置、例えば画像表示領域の外の位置で非導体部分２５０は終端している。

＜４．第４実施形態＞
図９は、本発明の第４実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。図９に示すように、第４実施形態では、共通電極５４に設けられた非導体部分３５０は、十字形であり、ソース線２８とゲート線３０の交差点上に配置されている。基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、非導体部分３５０の縦長の部分はソース線２８からはみ出ることなくソース線２８に重なるように配置されている。また、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、非導体部分３５０の横長の部分は、ゲート線３０からはみ出ることなくゲート線３０に重なるように配置されている。遮光層５２は、非導体部分３５０により分断されている。

＜５．第５実施形態＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。図１０に示すように、第５実施形態では、共通電極５４に設けられた非導体部分４５０は長い直線状であり、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、ゲート線３０からはみ出ることなくゲート線３０に重なるように配置されている。非導体部分４５０は、非導電性の遮光膜５２を用い、図１９に示した非導体部分１５０と同様に遮光膜５２に重なった共通電極５４の一部を除去して非導体部分４５０が形成されている。第３実施形態と同様に、共通電極５４を非導体部分４５０で完全に分断してはならず、図示しないいずれかの位置で終端している。

第４，第５実施形態では、非導体部分３５０，４５０は画素電極４０に重なっていないために非導体部分３５０，４５０を通じた光漏れを防止する必要がなければ、第１実施形態と同様に、配向膜材料部分であってよい。但し、非導体部分３５０，４５０を通じた光漏れを厳密に防止すべきであれば、第２，第３実施形態と同様に、黒色絶縁材料部分であってよい。製造工程の効率化を考慮すると、非導体部分３５０，４５０に隣接した遮光層５２も非導体部分２５０と同時に黒色絶縁材料から形成してもよい。

＜６．第６実施形態＞
図１１は、本発明の第６実施形態に係る電子機器の素子基板１２に形成された画素電極などのレイアウトを示す平面図である。図１２は、第６実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。上記の第１〜第５実施形態と異なり、この実施の形態では保持容量線４８が設けられていない。その代わり、各ゲート線３０の幅が広く、ゲート線３０は部分的に画素電極４０に重なっている。保持容量線の機能はゲート線３０が兼ねている。具体的には、各画素電極４０と各ゲート線３０の間には、画素電極４０の電位を保持する（画像を保持する）キャパシタが設けられるとみなされる。

図１２に示すように、共通電極５４には、アンテナ３４による通信を媒介する磁束を透過させるために、共通電極５４の厚さ方向全体にわたる複数の非導体部分５０が局所的に設けられている。第１実施形態と同様に、共通電極５４を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分である。また、非導体部分５０は細長いスリット形状を有しており、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、ソース線２８からはみ出ることなくソース線２８に重なるように配置されている。

＜７．第７実施形態＞
図１３は、本発明の第７実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。この実施形態でも、保持容量線の機能はゲート線３０が兼ねている。但し、第５実施形態（図１０）と同様に、第７実施形態では共通電極５４に設けられた非導体部分４５０は長い直線状であり、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、ゲート線３０からはみ出ることなくゲート線３０に重なるように配置されている。

なお、第４実施形態（図９）と同様に、十字形の非導体部分をソース線２８とゲート線３０の交差点上に配置してもよい。

＜８．第８実施形態＞
図１４は、本発明の第８実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。この実施形態でも、保持容量線の機能はゲート線３０が兼ねている。図１４に示すように、第８実施形態では、共通電極５４に設けられた非導体部分５５０は、基板１２，１４に垂直な方向からみて画素電極４０に重なるように配置されている。図示の非導体部分５５０は、正方形であるが、その形状はいかなるものでもよい。一つの画素電極４０には、複数の非導体部分５５０が重なっているが、一つの画素電極４０につき一つの非導体部分５５０が重なっていてもよい。非導体部分５５０は画素電極４０に重なっているため、上記の光の漏れを防止するために黒色絶縁材料から形成するのが好ましい。

＜９．第９実施形態＞
図１５は、本発明の第９実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図であり、図１６は図１５のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。この実施の形態は、第１実施形態の修正であり、二種類の非導体部分５０，７０が共通電極５４に設けられている。

非導体部分５０は、共通電極５４を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分である。非導体部分５０は細長いスリット形状を有しており、基板１２，１４に垂直な方向に沿ってみて、ソース線２８からはみ出ることなくソース線２８に重なるように配置されており、画素電極４０には重ならない。

非導体部分７０は、共通電極を貫通するように埋め込まれた黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分である。非導体部分７０は、非導体部分５０の両側で非導体部分５０に接しており、画素電極４０に部分的に重なっている。

この構成では、非導体部分５０，７０のうち透明な配向膜材料部分である非導体部分５０が画素電極４０に重ならないこと（ソース線２８に重なること）により、暗い表示が要求される時に配向膜材料部分である非導体部分５０を通って光が漏れることが抑制される。他方、黒色絶縁材料部分である非導体部分７０は画素電極４０に重なる部分を有するので、非導体部分７０と画素電極４０の間の液晶の分子は、共通電極５４と画素電極４０の間の液晶の分子と異なる姿勢を向く。しかし、黒色絶縁材料部分は光を吸収するので、暗い表示が要求される時に非導体部分７０を通って光が漏れることが抑制される。
また、図１９に示したように遮光層５２と非導体部分５０、７０を黒色絶縁材料で作り、図１９の非導体部分１５０と同様に、共通電極５４と非導体部分７０の一部が重なるように形成しても良い。

第９実施の形態として、第１実施形態の修正を例示したが、他の実施の形態にも同様の修正を施してよい。
以上の実施の形態で用いる液晶はTN液晶に限る必要はなく、垂直配向液晶、ハイブリッド配向液晶等を用いても良い。垂直配向液晶等を用いる際は非導体部分を用いて液晶の配向制御を行うこともできる。

＜１０．第１０実施形態＞
次に本発明に係る第１０実施形態を説明する。第１０実施形態に係る電子機器は、アモルファスシリコンＴＦＴ（thin film transistor）または低温ポリシリコンＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動式の自発光画像表示装置を備える。自発光画像表示装置は、具体的には有機ＥＬ（electroluminescent）表示パネルである。

図１７に示すように、第１０実施形態に係る画像表示装置は、透明基板（素子基板）２００と、透明基板２００上に配置されたアノード２５４と、アノード２５４上に配置された自発光素子２６０Ｒ，２６０Ｇ，２６０Ｂとを備える。自発光素子２６０Ｒ，２６０Ｇ，２６０Ｂは、それぞれ赤、緑、青の光を発する有機ＥＬ素子である。自発光素子２６０Ｒ，２６０Ｇ，２６０Ｂの上にはカソード２４０が配置されている。アノード２５４は共通電極、カソード２４０は画素電極と考えることができる。

図示しないが、各カソードの上にはＴＦＴが配置されており、各カソードはＴＦＴでスイッチングされる。自発光素子２６０Ｒ，２６０Ｇ，２６０Ｂで発した光は、図示しない反射手段によって図の下方のみに進行させられる。

図示しないが、この電子機器も透明基板２００に垂直な方向に沿ってみて、アノード２５４の周囲に配置されたループ状のアンテナを備える。またアンテナによる通信を制御するＩＣチップも上記の実施形態と同様に設けられている。通信原理は図２を参照して上述した通りである。アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるために、アノード２５４には、その厚さ方向全体にわたる非導体部分８５０が局所的に設けられている。従って、共通電極の周囲に配置されたアンテナによる通信性能を向上させることが可能である。

非導体部分８５０の形態としては、アノード２５４に形成された単なる貫通孔でよいし、そのような貫通孔に埋められた絶縁体でもよい。この実施の形態では、非導体部分８５０の位置は、カソード２４０に重なる位置でもよいし、そうでなくてもよい。

＜参考的形態＞
図１８は、参考的形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。この液晶表示装置は、ＩＰＳ（in-plane switching）型である。この装置の画素基板上には、ソース線（データ線）１２８、ゲート線（走査線）１３０、半導体能動層１４２、画素電極バー１２０、画素電極ブランチ１２１、対向電極バー１１０および対向電極ブランチ１１１が配置されている。ソース線１２８は縦方向に延び、ゲート線１３０および対向電極バー１１０は横方向に延びている。対向電極バー１１０とゲート線１３０と二つのソース線１２８で囲まれた矩形の領域が一つの画素である。

対向電極バー１１０およびゲート線１３０は同じ層に配置され、ソース線１２８および画素電極バー１２０は、対向電極バー１１０およびゲート線１３０とは異なる層に配置され、層間絶縁膜によって対向電極バー１１０およびゲート線１３０から絶縁されている。従って、ソース線１２８はゲート線１３０および対向電極バー１１０に立体的に交差する。ソース線１２８とゲート線１３０の立体交差点の近傍には、アモルファスシリコンまたは低温ポリシリコンの半導体能動層１４２が配置される。半導体能動層１４２の真下には、ゲート線１３０の縦方向に突出した部分が配置されている。ゲート線１３０の縦方向に突出した部分と半導体能動層４２との間には、ソース線２８の横方向に突出した部分と、画素電極バー１２０の基部が配置される。このようにしてＴＦＴが設けられている。

画素電極バー１２０からは複数の画素電極ブランチ１２１が縦方向に延びており、対向電極バー１１０からも複数の対向電極ブランチ１１１が縦方向に延びている。画素電極ブランチ１２１と対向電極ブランチ１１１は、同一層にあって交互に配置されている。隣合う画素電極ブランチ１２１と対向電極ブランチ１１１との間に加わる電圧によって液晶分子の配向が制御される。

図示しないが、上記の画素基板との間に液晶層を封止するために対向基板が設けられる。ＩＰＳ型の液晶表示装置では、ＴＮ型とは異なり、対向基板には共通電極は設けられず、画素電極ブランチ１２１と同一平面の対向電極ブランチ１１１が共通電極と類似の役割を果たす。

対向基板のうち画素基板に対向する面には、ブラックマトリクスとしての遮光層が設けられる。液晶を透過した光を透過させるために遮光層には、貫通孔である非導体部分６５０が形成されている。非導体部分６５０は各画素に対応する位置にある。

図示しないが、この電子機器も画素基板に垂直な方向に沿ってみて、画像表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナを備える。またアンテナによる通信を制御するＩＣチップも上記の実施形態と同様に設けられている。通信原理は図２を参照して上述した通りである。対向基板の遮光層が導体であった場合でも、遮光層に貫通孔である非導体部分６５０が局所的に設けられているために、アンテナのループ内部の磁束の通過は阻害されず、アンテナによって良好な通信を行うことが可能である。

本発明の実施形態に係る電子機器を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の電磁波を用いた通信原理を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る電子機器の素子基板に形成された部材のレイアウトを示す平面図である。 第１実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第６実施形態に係る電子機器の素子基板に形成された部材のレイアウトを示す平面図である。 第６実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第７実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第８実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 本発明の第９実施形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 図１５のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。 本発明の第１０実施形態に係る電子機器の自発光画像表示装置の断面図である。 参考的形態に係る電子機器の液晶表示装置の平面図である。 第２実施形態の変形例に係る電子機器の断面図である。

符号の説明

１０…電子機器、１２…素子基板、１４…対向基板、２４…画像表示領域、２６…画素、２８…ソース線（データ線）、３０…ゲート線（走査線）、３２…ＩＣチップ、３４…アンテナ、４０…画素電極、４８…保持容量線、５０，７０，１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０，８５０…非導体部分、５２…遮光層、５４…共通電極、５６…液晶層、５８，６０…配向膜、２００…透明基板（素子基板）２００、２４０…カソード（画素電極）、２６０Ｒ，２６０Ｂ，２６０Ｂ…自発光素子、２５４…アノード（共通電極）

Claims (8)

1. 素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、
   前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式のＴＮ型の液晶表示装置と、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備え、
   前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられていることを特徴とする電子機器。
2. 前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記非導体部分が前記画素電極に重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記非導体部分は黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分を有しており、
   前記黒色絶縁材料部分は、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記画素電極に重なる部分を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 前記非導体部分は、前記共通電極を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分と、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分とを有しており、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記配向膜材料部分が前記画素電極に重ならないように配置されているとともに、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記黒色絶縁材料部分が前記画素電極に重なる部分を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、
   前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備え、
   前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられており、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記非導体部分が前記画素電極に重ならないように配置されていることを特徴とする電子機器。
6. 素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、
   前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備え、
   前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるために、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられており、
   前記非導体部分は、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分を有しており、
   前記黒色絶縁材料部分は、前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記画素電極に重なる部分を有することを特徴とする電子機器。
7. 素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、
   前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に配置された液晶とを有するアクティブマトリクス駆動式の液晶表示装置と、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備え、
   前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるために、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられており、
   前記非導体部分は、前記共通電極を貫通するように埋め込まれた配向膜材料からなる配向膜材料部分と、黒色絶縁材料からなる黒色絶縁材料部分とを有しており、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記配向膜材料部分が前記画素電極に重ならないように配置されているとともに、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記黒色絶縁材料部分が前記画素電極に重なる部分を有することを特徴とする電子機器。
8. 素子基板と、
   前記素子基板上に配列された複数の画素電極がマトリクス状に配置された表示領域と、
   前記複数の画素電極に共通に対向しており導体から形成された平面状の共通電極と、
   前記画素電極と前記共通電極の間に配置された自発光素子とを有するアクティブマトリクス駆動式の画像表示装置と、
   前記素子基板に垂直な方向に沿ってみて、前記表示領域の周囲に配置されたループ状のアンテナとを備え、
   前記共通電極には、前記アンテナによる通信を媒介する磁束を透過させるように、前記共通電極に非導体部分が局所的に設けられていることを特徴とする電子機器。

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