JP2016143971A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナの良好な送受信が可能な表示装置を提供する。【解決手段】マトリクス状に複数の画素が配置される表示領域を含む表示パネルと、前記表示パネルの第１の面側に備えられ前記表示パネルを介して前記表示パネルの第２の面側の媒体と近距離無線通信路を形成し得るアンテナと、前記アンテナの一部と対向し、前記アンテナの特性インピーダンスを調整する調整部材と、を備える表示装置。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

近年、液晶表示装置などの表示装置は、各種分野で利用されている。表示装置は、表示機能だけでなく、近距離通信機能を備えるものもある。近距離通信機能を備える表示装置は、例えばその表示パネルの裏面側に通信用のアンテナを備えている。

特許第４１０４６３０号公報 特開２０１４−１６８２６２号公報 特開２０１４−１６０９５２号公報 特開２０１４−１６４７４５号公報 特開２０１１−１９３３４９号公報 特開２０１０−１０２５３１号公報

ところで新しく開発される表示装置の表示パネルは、技術の進歩とともに電極構造、画素配列構造などが変わることがある。このような場合、既存のアンテナをそのまま新しい表示装置に使用するとアンテナの特性インピーダンスとして適切なインピーダンスが保障されなくなる。この結果、表示装置の近距離通信性能が劣化する。

そこで本実施形態の目的は、アンテナの特性インピーダンスの調整が可能な表示装置を提供することにある。又は、良好な近距離通信が可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
マトリクス状に複数の画素が配置される表示領域を含む表示パネルと、前記表示パネルの第１の面側に備えられ前記表示パネルを介して前記表示パネルの第２の面側の媒体と近距離無線通信路を形成し得るアンテナと、前記アンテナの一部と対向し、前記アンテナの特性インピーダンスを調整する調整部材と、を備える。

図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成及び等価回路を示す斜視図である。 図２は、図１に示した表示装置を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの平面で見た構成図である。 図３は、図２に示した表示装置をバックライトユニットの第１の面側から見た平面図である。 図４は、図３に示したアンテナの幅に対する調整部材の幅の割合とアンテナの特性インピーダンス変化量との関係のグラフを示す図である。 図５は、第２実施形態に係る表示装置を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚで見た構成図である。 図６は、図５に示した表示装置をバックライトユニットの第１の面側から見た平面図である。 図７は、図６に示したアンテナＡＴの幅に対する第１調整部材及び第２調整部材の幅の割合とアンテナの特性インピーダンス変化量との関係のグラフを示す図である。 図８は、第３実施形態に係る表示装置を第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの平面で見た構成図である。 図９は、図８に示した表示装置をバックライトユニットの第１の面側から見た平面図である。 図１０は、図９に示したアンテナＡＴの幅に対する第１調整部材の幅及び第２調整部材の幅の和の割合とアンテナの特性インピーダンス変化量との関係のグラフを示す図である。 図１１は、様々な条件でアンテナの特性インピーダンスを計測した結果の表を示す図である。 図１２は、上記第１乃至第３実施形態の変形例に係る表示装置の構成を示す斜視図である。 図１３は、図１２に示した表示装置における調整部材及びアンテナの位置関係を示した断面図である。

以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

まず、図面を参照しながら第１乃至第３実施形態に係る表示装置ＤＳＰについて詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰの構成及び等価回路を示す斜視図である。なお、本実施形態において、表示装置ＤＳＰが液晶表示装置である場合について説明する。この表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子等を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などにも適用可能である。ここでは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、互いに交差している。第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれと互いに交差している。

図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、アクティブマトリクス型の表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ、表示パネルＰＮＬを照明するバックライトユニットＢＬ、調整部材ＭＳ、アンテナＡＴ、制御モジュールＣＭ、フレキシブル配線基板ＦＰＣ１、ＦＰＣ２などを備えている。

表示パネルＰＮＬは、平板状のアレイ基板ＡＲと、アレイ基板ＡＲに対向配置された平板状の対向基板ＣＴとを備えている。本実施形態において、アレイ基板ＡＲは第１基板として機能し、対向基板ＣＴは第２基板として機能している。
この表示パネルＰＮＬは、例えば、バックライトユニットＢＬからの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、表示パネルＰＮＬは、透過表示機能に加えて、外光や補助光といった表示面側からの光を選択的に反射させることで画像を表示する反射表示機能を備えた反射型であっても良い。また、表示パネルＰＮＬは、透過表示機能及び反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。反射型の表示パネルＰＮＬを備えた表示装置ＤＳＰは、光源を省略可能であるが、表示パネルＰＮＬの前面あるいは表示面側にフロントライトユニットを備えていても良い。
表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡ、及び、表示領域ＤＡを囲む額縁状の非表示領域ＮＤＡを備えている。表示パネルＰＮＬは、第３方向Ｚに垂直な第１の面ＰＮＬa及び第２の面ＰＮＬｂを有している。複数の画素ＰＸは、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡの中で第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に配置されている。

アレイ基板ＡＲは、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに沿って延出した複数の走査線Ｇ、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出した複数の信号線Ｓを有する。各走査線Ｇと各信号線Ｓとの交差部には、それぞれ画素が配置される。図１の円の中には、１つの画素ＰＸの回路構成を代表して示している。画素ＰＸは、走査線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、画素ＰＸにおいてスイッチング素子ＳＷと電気的に接続された画素電極ＰＥなどを備えている。本実施形態においては、スイッチング素子ＳＷは、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）によって構成されている。コモン電位の共通電極ＣＥは、アレイ基板ＡＲまたは対向基板ＣＴに備えられ、液晶層ＬＱを介して複数の画素電極ＰＥと対向する。

なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、例えば、表示パネルＰＮＬは、主として基板主面に略平行な横電界を利用するモードに対応した構成を有している。横電界を利用するモードでは、例えばアレイ基板ＡＲは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方を備えている。但し、表示パネルＰＮＬの構成はこの例に限らない。例えば、表示パネルＰＮＬは、主として基板主面に交差する向きに生じる縦電界を利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。縦電界を利用する表示モードでは、例えばアレイ基板ＡＲが画素電極ＰＥを備え、対向基板ＣＴが共通電極ＣＥを備えている。なお、ここでの基板主面とは、互いに交差する第１方向Ｘと第２方向Ｙとで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。

バックライトユニットＢＬは、表示パネルＰＮＬの第１の面ＰＮＬａ側に配置されている。バックライトユニットＢＬは、第３方向Ｚに垂直な第１の面ＢＬａ及び第２の面ＢＬｂを有している。バックライトユニットＢＬの第２の面ＢＬｂは、表示パネルＰＮＬの第１の面ＰＮＬａと対向している。このようなバックライトユニットＢＬとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。なお、表示装置が有機ＥＬを有する自発光型の表示装置である場合、バックライトユニットＢＬは形成されなくても良い。

調整部材ＭＳは、バックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側に備えられている。アンテナＡＴは、バックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側に備えられ、調整部材ＭＳを間に挟んでバックライトユニットＢＬと対向している。つまり、表示パネルＰＮＬ及びアンテナＡＴの間には、バックライトユニットＢＬ及び調整部材ＭＳが備えられている。アンテナＡＴは、アンテナ基板ＡＴ１にアンテナコイルＡＴ２が形成されて構成されている。

駆動ＩＣチップＩＣは、アレイ基板ＡＲ上に実装されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣ１は、表示パネルＰＮＬと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル配線基板ＦＰＣ２は、バックライトユニットＢＬと制御モジュールＣＭとを接続している。

図２は、図１に示した表示装置ＤＳＰを第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの平面で見た構成図である。

図２に示すように、表示装置ＤＳＰは、下から順に積層された、アンテナＡＴ、調整部材ＭＳ、バックライトユニットＢＬ、表示パネルＰＮＬを備え、フレキシブル基板ＦＰＣ３によってアンテナＡＴに接続された駆動部１を備えている。駆動部１は、表示装置ＤＳＰが搭載された電子機器本体に接続されている。アンテナＡＴは、矩形のシート状に形成され、第３方向Ｚに垂直な第１の面ＡＴａ及び第２の面ＡＴｂを有している。

アンテナＡＴは、本実施形態において、近距離無線通信技術であるＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に適しており、約１３．５６ＭＨｚの周波数で駆動される。なお、アンテナＡＴの形態は、特に限定されず、ＮＦＣとしては、例えば、ＮＦＣ−ＴｙｐｅＦ（Ｆｅｌｉｃａ）、ＮＦＣ−ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ（Ｍｉｆａｒｅ）などが適用可能である。また、より広義な近距離無線通信技術として、電磁界や電波などを用いたＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が挙げられる。ＲＦＩＤは、近距離無線通信技術全般を指しており、一定の基準に沿って規格化されているＮＦＣは、ＲＦＩＤに含まれる。本実施形態においては、アンテナＡＴは、ＲＦＩＤに適用可能である。また、ＲＦＩＤの形態には、電池を内蔵せずリーダからの電磁波によって作動するパッシブ型、電池を内蔵し自ら電磁波を発生するアクティブ型、パッシブ型とアクティブ型を組み合わせたセミアクティブ型等が含まれる。ＲＦＩＤに用いられる種々のアンテナは、それぞれ基本的な送受信方法が等しく、本発明においては、それぞれ互換であるとみなされる。

アンテナＡＴは、一例として、ＩＣカード等の通信媒体２と表示装置ＤＳＰの近距離無線通信に用いられる。通信媒体２は、例えば、表示パネルＰＮＬ側から近づけられ、アンテナＡＴと通信する。

調整部材ＭＳは、透磁率を有する材料、もしくは誘電率を有する材料を用いて形成され、例えば、電波吸収シートや金属シートを用いて形成される。

バックライトユニットＢＬは、後述するが、図示しない導光板や光学シート等を備えており、導光板や光学シートは誘電率を有している。

表示パネルＰＮＬは、図１に示したように、信号線Ｓや走査線Ｇ等を備えており、信号線Ｓや走査線Ｇは金属材料によって形成され、誘電率を有している。

図３は、図２に示した表示装置ＤＳＰをバックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側から見た平面図である。図３は、バックライトユニットＢＬ、調整部材ＭＳ、アンテナＡＴの位置関係を示している。

アンテナＡＴは、その長軸方向である第２方向Ｙに沿って幅Ｗ０を有している。アンテナコイルＡＴ２は、アンテナ基板ＡＴ１の表面或いは内部に環状に形成されている。アンテナコイルＡＴ２の内周の内側の領域ＡＴＡは、第２方向Ｙに沿って幅Ｗ１を有している。本実施形態においては、幅Ｗ０を１００％とした場合において、アンテナコイルＡＴ２は、アンテナＡＴの周囲１０％の領域に配置される。つまり、アンテナコイルＡＴ２の内周からアンテナＡＴ端部までの第２方向Ｙに沿った幅は、幅Ｗ０の１０％に相当する。このため、アンテナＡＴのうち、アンテナコイルＡＴ２が配置されていない領域の幅Ｗ１は、幅Ｗ０の８０％に相当する。

アンテナＡＴは、第１の面ＡＴａの全面積がバックライトユニットＢＬと対向している。アンテナＡＴと調整部材ＭＳとが対向する面積は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの平面において領域Ａ（図の右上がりの斜線部分）で表される。領域Ａは、略長方形状に形成されている。調整部材ＭＳは、第２方向Ｙに沿って幅Ｗ２を有している。調整部材ＭＳの第１方向Ｘに沿った幅は、アンテナＡＴの第１方向Ｘに沿った幅より大きく形成されている。ここでは、領域Ａの第１方向Ｘに沿った幅は、アンテナＡＴの面積の第１方向Ｘに沿った幅と等しい。つまり、幅Ｗ２の幅Ｗ０に対する割合Ｗ２／Ｗ０は、アンテナＡＴの面積に対する領域Ａの面積の割合と言い換えることが可能である。

また、本実施形態に示されるアンテナＡＴは、第１方向Ｘに沿った辺が３０ｍｍ、第２方向Ｙに沿った辺（Ｗ０）が４０ｍｍ、第３方向Ｚに沿った辺が０．４ｍｍのサイズに略近い形状に形成されている。ただし、アンテナＡＴの大きさは、特に限定されず、電子機器の設置スペースや通信距離によって設定される。また、調整部材ＭＳは、アンテナコイルＡＴ２と重ねて配置されるとＮＦＣ受信感度の低下につながるため、アンテナコイルＡＴ２の配置方向と交差する方向に配置されるのが望ましい。例えば、図３に示した例では、調整部材ＭＳは、第２方向Ｙに延出するアンテナコイルＡＴ２に交差する（あるいは、領域ＡＴＡと交差する）ように配置されている。

図４は、図３に示したアンテナＡＴの幅Ｗ０に対する調整部材ＭＳの幅Ｗ２の割合（Ｗ２／Ｗ０）とアンテナＡＴの特性インピーダンス変化量（ΔＺ_０）との関係のグラフを示す図である。図４では、図２及び図３に示したように、アンテナＡＴと対向している調整部材ＭＳが１つの場合のグラフを示している。アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０は、実部Ｒｅ（Ｚ_０）と虚部Ｉｍ（Ｚ_０）の和で表される。つまり、特性インピーダンスＺ_０の変化量（ΔＺ_０）は、実部の変化量ΔＲｅ（Ｚ_０）と虚部の変化量ΔＩｍ（Ｚ_０）の和で表される。ここで、図４に示されるグラフ１（図４の（ａ）に示す）は、特性インピーダンス実部に関するグラフであり、グラフ２（図４の（ｂ）に示す）は、特性インピーダンス虚部に関するグラフである。

図４に示すように、グラフ１において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する調整部材ＭＳの幅Ｗ２の割合Ｗ２／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンス実部の変化量ΔＲｅ（Ｚ_０）の値を示している。また、グラフ２において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する調整部材ＭＳの幅Ｗ２の割合Ｗ２／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンス虚部の変化量ΔＩｍ（Ｚ_０）の値を示している。これらのグラフ１及び２は、７通りの調整部材ＭＳを用いてアンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０を計測した結果である。

ｐｌｏｔ１は調整部材ＭＳが第１電波吸収シートのときの測定値を示しており、線Ｌ１はｐｌｏｔ１の近似直線を示している。ｐｌｏｔ２は調整部材ＭＳが第２電波吸収シートのときの測定値を示しており、線Ｌ２はｐｌｏｔ２の近似直線を示している。ｐｌｏｔ３は調整部材ＭＳが第３電波吸収シートのときの測定値を示しており、線Ｌ３はｐｌｏｔ３の近似直線を示している。ｐｌｏｔ４は調整部材ＭＳが第４電波吸収シートのときの測定値を示しており、線Ｌ４はｐｌｏｔ４の近似直線を示している。ｐｌｏｔ５は調整部材ＭＳが第５電波吸収シートのときの測定値を示しており、線Ｌ５はｐｌｏｔ３の近似直線を示している。ｐｌｏｔ６は調整部材ＭＳが第６電波吸収シートのときの値を示しており、線Ｌ６はｐｌｏｔ６の近似直線を示している。ｐｌｏｔ７は調整部材ＭＳが銀シートを用いたときの測定値を示しており、線Ｌ７はｐｌｏｔ７の近似直線を示している。

グラフ１では、線Ｌ１乃至Ｌ７のそれぞれの変化を見ると、Ｗ２／Ｗ０が増えるにしたがってアンテナＡＴの特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）は全て増加する。つまり、グラフ１は、図３で示した構成において、幅Ｗ０に対して幅Ｗ２の割合を増やすに連れて特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が増え、幅Ｗ０に対して幅Ｗ２の割合を減らすに連れて特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が減るという特性を示している。

グラフ２では、線Ｌ１乃至Ｌ４のそれぞれの変化を見ると、Ｗ２／Ｗ０が増えるにしたがって、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の虚部Ｉｍ（Ｚ_０）が増加傾向にある。Ｌ５乃至Ｌ７は、Ｗ２／Ｗ０が増えるにしたがって、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の虚部Ｉｍ（Ｚ_０）が減少傾向にある。したがって、グラフ１及び２から、図３で示した構成では、アンテナＡＴの特性インピーダンスの虚部Ｉｍ（Ｚ_０）の増減は、調整部材ＭＳに用いられる材料とＷ２／Ｗ０に依存することを読み取ることが可能である。

つまり、グラフ１及び２は、調整部材ＭＳの材料と、アンテナＡＴと調整部材ＭＳの対向する領域Ａの面積を設定することで、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の実部Ｒｅ（Ｚ_０）及び虚部Ｉｍ（Ｚ_０）が調整可能であることを示している。

ところで、アンテナＡＴには、一定の周波数値に対して特性インピーダンスＺ_０の適正値が存在する。しかし、表示装置ＤＳＰにアンテナＡＴを搭載する場合、表示パネルＰＮＬに備えられた走査線Ｇや信号線Ｓ等の金属材料や、バックライトユニットＢＬに備えられた導光板や拡散シート等の誘電率または透磁率を有する材料により、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０が適正値から変化するということが懸念される。アンテナＡＴに接続された駆動部１の仕様が特性インピーダンスＺ_０の変化量ΔＺ_０に適応不可な場合や、新たな仕様の駆動部１を導入することが困難な場合には、既存の表示装置ＤＳＰで、特性インピーダンスＺ_０の値の変化に対応することが望ましい。

本実施形態によれば、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ及びアンテナＡＴの間に調整部材ＭＳを備えている。調整部材ＭＳは、誘電率もしくは透磁率を有する材料を用いて形成されている。アンテナＡＴは、第２方向Ｙに幅Ｗ０で形成されている。調整部材ＭＳは、第２方向Ｙに幅Ｗ２で形成されている。アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する調整部材ＭＳの幅Ｗ２の割合Ｗ２／Ｗ０の値を変えることにより、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０が調整される。このため、表示パネルＰＮＬ及びバックライトユニットＢＬに備えられる誘電率または透磁率を有する部材の影響により、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０が適正値から変化したとしても、Ｗ２／Ｗ０の値を変えることで特性インピーダンスＺ_０を適正値に近づけることができる。

換言すると、アンテナＡＴの面積に対して、調整部材ＭＳの領域Ａの面積の割合を変えることによって、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の値は調整可能となる。本実施形態においては、調整部材ＭＳが長方形のシート状に形成されているが、調整部材ＭＳは種々の形態をとることが可能である。また、領域Ａの形状は、調整部材ＭＳの形状や、調整部材ＭＳ及びアンテナＡＴの位置関係に伴って、様々に変化する場合が考えられるが、その場合も、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０は、アンテナＡＴの面積に対する領域Ａの面積の割合によって調整することが可能である。なお、アンテナコイルＡＴ２を必要以上に調整部材ＭＳで覆ってしまうと、特性インピーダンスＺ_０の制御不能や受信機能の低下につながるため、調整部材ＭＳとアンテナコイルＡＴ２が交差する領域を考慮し、幅Ｗ２は幅Ｗ１の半分以下であることが望ましい。換言すると、アンテナコイルＡＴ２の内周からアンテナＡＴ端部までの第２方向Ｙに沿った幅は、両端合わせて幅Ｗ０の２０％を占めているため、幅Ｗ１は幅Ｗ０に対して８０％であり、幅Ｗ２は幅Ｗ０に対して４０％以下に形成されることが望ましい。また、調整部材ＭＳの幅Ｗ２を必要以上に小さくしてしまうと、特性インピーダンスＺ_０制御の効果が薄くなるとともに、調整部材ＭＳの貼り付け効率が悪くなってしまうため、調整部材ＭＳの幅Ｗ２は、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対して１０％以上であることが望ましい。発明者が実験したところによると、幅Ｗ２は幅Ｗ０に対して特に１０％以上２０％以下に形成されることが望ましい。

また、本実施形態によれば、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０が適正値に調整されるため、新規の表示装置ＤＳＰに備えられた既存の駆動部１の仕様がアンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０に適さない場合であっても、既存の駆動部１を用いることが可能である。つまり、駆動部１の設定の変更や新たな駆動部１の導入を必要としないため、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の変化に対して低コストで容易な対応が可能である。

さらに、本実施形態によれば、アンテナＡＴが組み込まれて構成されている。表示装置ＤＳＰは、ＩＣカード等の通信媒体２との通信を可能とする。調整部材ＭＳによりアンテナＡＴの性能が良好に維持されるため、より容易にアンテナＡＴを表示装置ＤＳＰに組み込むことが可能となり、近距離無線通信技術を幅広い表示装置ＤＳＰの分野に応用することが可能となる。

上記のことから、アンテナの特性インピーダンスの調整が可能な表示装置を提供することができる。又は、良好な近距離通信が可能な表示装置を提供することができる。

図５は、第２実施形態に係る表示装置ＤＳＰを第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの平面で見た構成図である。

図５に示すように、本変形例と上記第１実施形態とを比較すると、バックライトユニットＢＬとアンテナＡＴとの間に２つの調整部材、つまり第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２が備えられているという点で相違している。第１調整部材ＭＳ１は、アンテナＡＴの第２の面ＡＴｂ側に備えられている。第２調整部材ＭＳ２は、バックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側に備えられている。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２は、第３方向Ｚに互いに重なっている。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２は、透磁率を有する材料、もしくは誘電率を有する材料を用いて形成され、例えば、電波吸収シートや金属シートを用いて形成される。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２のそれぞれの有する透磁率または誘電率は互いに異なっている。

図６は、図５に示した表示装置ＤＳＰをバックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側から見た平面図である。

本実施形態においては、第１調整部材ＭＳ１は第２方向Ｙに幅Ｗ３で形成されている。第２調整部材ＭＳ２は第２方向に幅Ｗ４で形成されている。アンテナＡＴは、第２方向Ｙに幅Ｗ０で形成されている。アンテナＡＴと第１調整部材ＭＳ１とが対向する面積は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの平面において領域Ｂで表される。また、アンテナＡＴと第２調整部材ＭＳ２とが対向する面積は、領域Ｂに含まれている。領域Ｂは長方形状に形成されている。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の第１方向Ｘに沿った幅は、アンテナＡＴの第１方向Ｘに沿った幅より大きく形成されている。ここでは、領域Ｂの第１方向Ｘに沿った幅の大きさと、アンテナＡＴの面積の第１方向Ｘに沿った幅の大きさが等しい。つまり、幅Ｗ３の幅Ｗ０に対する割合Ｗ３／Ｗ０は、アンテナＡＴの面積に対する領域Ｂの面積の割合と言い換えることが可能である。

図７は、図６に示したアンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の幅Ｗ３の割合（Ｗ３／Ｗ０）とアンテナＡＴの特性インピーダンス変化量（ΔＺ_０）との関係のグラフを示す図である。図７では、図６に示したように、アンテナＡＴと表示パネルＰＮＬの間に第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２が積層された場合のグラフ３（図７の（ａ）に示す）とグラフ４（図７の（ｂ）に示す）を示している。

図７に示すように、グラフ３において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１の幅Ｗ３の割合Ｗ３／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンス実部の変化量ΔＲｅ（Ｚ_０）の値を示している。また、グラフ４において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１の幅Ｗ３の割合Ｗ３／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンス虚部の変化量ΔＩｍ（Ｚ_０）の値を示している。これらのグラフ３及び４は、第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の材料を３通り組み合わせた場合のアンテナＡＴの特性インピーダンス変化量ΔＺ_０を計測した結果である。

ｐｌｏｔ８は第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２に第１電波吸収シート及び銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ８はｐｌｏｔ８の近似直線を示している。ｐｌｏｔ９は第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２に第２電波吸収シート及び銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ９はｐｌｏｔ９の近似直線を示している。ｐｌｏｔ１０は、第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２に第３電波吸収シート及び銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ１０はｐｌｏｔ１０の近似直線を示している。

グラフ３では、線Ｌ８乃至Ｌ１０のそれぞれの変化を見ると、Ｗ３／Ｗ０が増えるにしたがってアンテナＡＴの特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）は全て増加する。つまり、グラフ３は、図６で示した表示装置ＤＳＰの構成において、幅Ｗ０に対して幅Ｗ３の割合を増やすことで特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が増え、幅Ｗ０に対して幅Ｗ３の割合を減らすことで特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が減るという特性を示している。

グラフ４においては、線Ｌ８乃至Ｌ１０のそれぞれの変化を見ると、Ｗ３／Ｗ０が増えるにしたがって、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の虚部Ｉｍ（Ｚ_０）が減少している。このように、アンテナＡＴ及びバックライトユニットＢＬの間に２つの第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２が備えられている場合も、Ｗ３／Ｗ０の値を変えることによってアンテナＡＴの特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）及び虚部Ｉｍ（Ｚ_０）を調整することが可能である。

このような第２実施形態についても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

図８は、第３実施形態に係る表示装置ＤＳＰを第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの平面で見た構成図である。

図８に示すように、本変形例と上記第２実施形態とを比較すると、第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２は、互いに同一平面上で第２方向Ｙに並び合っているという点で相違している。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２は、アンテナＡＴの第２の面ＡＴｂ側に備えられている。

図９は、図８に示した表示装置ＤＳＰをバックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側から見た平面図である。

アンテナＡＴと第１調整部材ＭＳ１とが対向する面積は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの平面において領域Ｃで表される。アンテナＡＴと第２調整部材ＭＳ２とが対向する面積は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの平面において領域Ｄで表される。領域Ｃ及びＤは略長方形状に形成されている。アンテナＡＴは、第２方向Ｙに幅Ｗ０で形成されている。第１調整部材ＭＳ１は、第２方向Ｙに幅Ｗ５で形成されている。第２調整部材ＭＳ２は、第２方向Ｙに幅Ｗ６で形成されている。第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の第１方向Ｘに沿った幅は、アンテナＡＴの第１方向Ｘに沿った幅より大きく形成されている。ここでは、領域Ｃ及びＤの第１方向Ｘに沿った幅の大きさと、アンテナＡＴの面積の第１方向Ｘに沿った幅の大きさが等しい。つまり、幅Ｗ５及びＷ６の幅Ｗ０に対する割合（Ｗ５＋Ｗ６）／Ｗ０は、アンテナＡＴの面積に対する領域Ｂの面積の割合と言い換えることが可能である。

図１０のグラフ５（図１０の（ａ）に示す）とグラフ６（図１０の（ｂ）に示す）は、図９に示したアンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１の幅Ｗ５及び第２調整部材の幅Ｗ６の和の割合（Ｗ５＋Ｗ６）／Ｗ０とアンテナＡＴの特性インピーダンス変化量（ΔＺ_０）との関係のグラフを示す図である。図１０では、図９に示したように、表示パネルＰＮＬ及びアンテナＡＴとの間で第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２が第２方向Ｙに同一平面上に並んだ場合のグラフを示している。

図１０に示すように、グラフ５において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の幅の和（Ｗ５＋Ｗ６）の割合（Ｗ５＋Ｗ６）／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンス実部の変化量ΔＲｅ（Ｚ_０）の値を示している。また、グラフ６において、横軸ｘは、アンテナＡＴの幅Ｗ０に対する第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の幅の和（Ｗ５＋Ｗ６）の割合（Ｗ５＋Ｗ６）／Ｗ０を示している。縦軸ｙは、アンテナＡＴの特性インピーダンスの虚部の変化量ΔＩｍ（Ｚ_０）の値を示している。これらのグラフ５及び６は、第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２の材料を３通り組み合わせた場合のアンテナＡＴの特性インピーダンス変化量ΔＺ_０を計測した結果である。

ｐｌｏｔ１１は第１調整部材ＭＳ１に第１電波吸収シートを用い、第２調整部材ＭＳ２に銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ１１はｐｌｏｔ１１の近似直線を示している。ｐｌｏｔ１２は第１調整部材ＭＳ１に第２電波吸収シートを用い、第２調整部材ＭＳ２に銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ１２はｐｌｏｔ１２の近似直線を示している。ｐｌｏｔ１３は、第１調整部材ＭＳ１に第３電波吸収シートを用い、第２調整部材ＭＳ２に銀シートを用いた場合の測定値を示しており、線Ｌ１３はｐｌｏｔ１３の近似直線を示している。

グラフ５においては、線Ｌ１１乃至Ｌ１３のそれぞれの変化を見ると、（Ｗ５＋Ｗ６）／Ｗ０が増えるにしたがってアンテナＡＴの特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）は全て増加する。つまり、第３実施形態も第１及び第２実施形態と同様に、幅Ｗ０に対して幅Ｗ４＋Ｗ５の割合を増やすことで特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が増え、幅Ｗ０に対して幅Ｗ４＋Ｗ５の割合を減らすことで特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）が減るという特性を示している。

グラフ６では、線Ｌ１１乃至Ｌ１３のそれぞれの変化を見ると、（Ｗ４＋Ｗ５）／Ｗ０が増えるにしたがって、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０の虚部Ｉｍ（Ｚ_０）が減少している。このように、アンテナＡＴ及びバックライトユニットＢＬの間に２つの第１調整部材ＭＳ１及び第２調整部材ＭＳ２が同一平面上に並んで備えられている場合も、（Ｗ４＋Ｗ５）／Ｗ０の値を変えることのよってアンテナＡＴの特性インピーダンスの実部Ｒｅ（Ｚ_０）及び虚部Ｉｍ（Ｚ_０）を調整することが可能である。

図１１は、様々な条件でアンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０を計測した結果の表を示す図である。ここでは、計測に用いられたアンテナＡＴの、ＮＦＣ共振周波数の１３．５６ＭＨｚのときの特性インピーダンスの適正値を１００％として説明する。

第１行（ａ）は、ＶＡモードの表示パネル１を用いたとき、アンテナＡＴはＮＦＣ駆動に適した特性インピーダンスＺ_０の適正値の１００％となることを示している。第２行（ｂ）には、ＩＰＳモードの表示パネル２を用いたとき、アンテナＡＴは特性インピーダンス適正値の５４％となることを示している。第３行（ｃ）は、第２行（ｂ）に示されるＩＰＳモードの表示パネル２を用い、さらに、上記第１実施形態で示したようにアンテナＡＴ及び表示パネルＰＮＬの間に調整部材ＭＳを置いた場合に、アンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０が適正値の９８％となることを示している。したがって、表示パネル２を用いた場合のアンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０は、調整部材ＭＳを置くことにより、駆動方式の異なる表示パネル１の特性インピーダンスＺ_０の適正値に近づいた。

調整部材ＭＳの幅を決定する際には、表示装置ＤＳＰにアンテナＡＴを組み込んだときのアンテナＡＴの特性インピーダンスＺ_０初期値を計測し、特性インピーダンスＺ_０初期値と適正値との差を調べる。調整部材ＭＳは、特性インピーダンスＺ_０の実部と虚部について初期値と適正値との差がプラスかマイナスかを考慮して選択される。

図１２は、上記第１乃至第３実施形態の変形例に係る表示装置ＤＳＰの構成を示す斜視図である。図１２に示した表示装置ＤＳＰは、第１実施形態で示された表示パネルＰＮＬの構成に加えて、表示パネルＰＮＬの第１の面ＰＮＬａ側に、バックライトユニットＢＬ、枠体ＢＺを備えている。

バックライトユニットＢＬは、図示した例では、複数の光源ＬＳからなるライトユニットＬＵ、反射板ＲＳ、導光板ＬＧ、フレームＦＲ、光学シートＯＳで構成される。光学シートＯＳは、表示パネルＰＮＬの第１の面ＰＮＬａ側に配置され、同形状の４枚の光学シートＯＳＡ、ＯＳＢ、ＯＳＣ、ＯＳＤが重なって構成されている。ライトユニットＬＵは、導光板ＬＧの側面ＬＧＣ側に隣接して形成されている。本変形例では、バックライトユニットＢＬの第１の面ＢＬａ側に配置された図示しないアンテナＡＴ及び調整部材ＭＳが枠体（ケースと称しても良い）ＢＺに収容されている。枠体（ケース）ＢＺは、片側が開口した箱型に形成されており、バックライトユニットＢＬ、表示パネルＰＮＬ等を収容する。

図１３は、図１２に示した表示装置ＤＳＰにおける調整部材ＭＳ及びアンテナＡＴの位置関係を示した断面図である。

調整部材ＭＳ及びアンテナＡＴは、反射板ＲＳ及び枠体ＢＺの間に備えられている。調整部材ＭＳはアンテナＡＴの第１の面ＡＴａ側に備えられている。枠体ＢＺには、アンテナＡＴが収容される凹部１０が形成されている。さらに、枠体ＢＺには、凹部１０の内部に調整部材ＭＳが収容される凹部２０が形成されている。つまり、アンテナＡＴ及び調整部材ＭＳを備える場合に生じるバックライトユニットＢＬ下部の凹凸を抑制することが可能である。

このようにアンテナＡＴを表示装置ＤＳＰに適用した変形例においても、上記したのと同様の効果が得られる。

以上説明したように、アンテナの特性インピーダンスの調整が可能な表示装置を提供することができる。又は、良好な近距離通信が可能な表示装置を提供することができる。既存のアンテナの特性インピーダンスに影響を及ぼすような新しい表示装置（表示パネル）が表れたとしても、調整部材により特性インピーダンスを良好とすることができる。この結果、新たにアンテナやアンテナ駆動装置を設計する必要が無く、表示装置の価格の増大を抑制できる。また、在庫のアンテナの利用効率を向上できる。また、アンテナの特性インピーダンスを適正にすることにより、アンテナ駆動装置の消費電力は、最も効率の良い低消費電力に設定することができる。この結果、上記した実施形態によれば、表示装置の低電力化に寄与できる。

本実施形態及び変形例に示したように調整部材ＭＳは、表示パネルＰＮＬ及びアンテナＡＴの間に配置されるか、表示パネルＰＮＬ及び調整部材ＭＳがアンテナＡＴを挟んで配置される。もしくはその両方に同時に配置されてもよい。また、調整部材ＭＳの数は限定されず、３つ以上形成されていてもよい。さらに、表示パネルＰＮＬが反射型である場合、バックライトユニットＢＬが配置されないため、表示パネルＰＮＬの背面に調整部材ＭＳ及びアンテナＡＴが直接配置されていても良い。

なお、本発明のいくつかの実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…表示装置 ＰＮＬ…表示パネル Ｚ_０…特性インピーダンス
ＡＴ…アンテナ ＭＳ…調整部材 ＭＳ１…第１調整部材 ＭＳ２…第２調整部材
ＡＲ…アレイ基板（第１基板） ＣＴ…対向基板（第２基板） ＬＱ…液晶層
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…領域 ＢＬ…バックライトユニット ＢＺ…枠体 １０、２０…凹部。

Claims (10)

1. マトリクス状に複数の画素が配置される表示領域を含む表示パネルと、
   前記表示パネルの第１の面側に備えられ前記表示パネルを介して前記表示パネルの第２の面側の媒体と近距離無線通信路を形成し得るアンテナと、
   前記アンテナの一部と対向し、前記アンテナの特性インピーダンスを調整する調整部材と、を備える表示装置。
2. 前記調整部材は、前記表示パネルと前記アンテナの間及び前記表示パネルと共に前記アンテナを挟む位置の少なくとも一方に配置された請求項１に記載の表示装置。
3. 前記調整部材は、第１調整部材及び第２調整部材を有する請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記第１調整部材及び前記第２調整部材のそれぞれの有する透磁率または誘電率は互いに異なる請求項３に記載の表示装置。
5. 前記第１調整部材及び前記第２調整部材は互いに重なり合う請求項３に記載の表示装置。
6. 前記第１調整部材及び前記第２調整部材は、同一平面上に並んでいる請求項３に記載の表示装置。
7. 前記表示パネルは、第１基板と、前記第１基板と隙間を置いて対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、をさらに備える請求項１に記載の表示装置。
8. 前記調整部材が前記アンテナと対向する領域の面積は、前記アンテナの面積の１０％以上２０％以下に形成される請求項１に記載の表示装置。
9. 前記調整部材は、電波吸収シート、もしくは、金属シートである請求項１に記載の表示装置。
10. さらに、前記調整部材及び前記アンテナを収容する凹部が形成された枠体を備える請求項１に記載の表示装置。

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