KR102426955B1 - 루프 안테나, 루프 안테나 유닛, 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 루프 안테나는, 일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 루프 도전 배선, 루프 도전 배선의 최외주 또는 최내주에 마련된 시점 및 종점, 루프 도전 배선의 주회에 수반하여 상대적으로 외측에 위치하는 루프로부터 내측에 위치하는 루프로 이행하도록 루프 도전 배선이 굴곡되고, 최외주에 위치하는 1번째의 루프로부터 n-1번째에 위치하는 루프를 향해서 복수의 루프가 순차 굴곡되는 개소가 배열되는 이행 영역, 루프 도전 배선 및 이행 영역에 겹치도록 마련되어, 1번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제1 스루홀, n번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제2 스루홀을 구비하는 절연층, 평면으로 보아 이행 영역을 가로지르도록 절연층 상에 마련되고, 제1 스루홀과 제2 스루홀의 사이에 형성되어 1번째의 루프와 n번째의 루프를 전기적으로 접속하는 점퍼선을 포함한다.

Description

루프 안테나, 루프 안테나 유닛, 및 전자 기기

본 발명은, 비접촉 수급전 기능을 갖는 전자 기기나, 스마트폰 휴대 기기에 사용하는 것이 가능한 루프 안테나, 루프 안테나 유닛, 및 전자 기기에 관한 것이다.

근년, 평면 코일 안테나라고도 호칭되는 평면 루프 안테나는, 무선 통신이나 비접촉 수급전에 다용되고 있다. 비접촉 충전용 코일을 휴대 전화에 적용하는 기술은, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있다. 터치 패널과 평면 안테나를 병설하는 기술은, 특허문헌 3에 개시되어 있다.

표시 장치 등의 하우징의 외면(exterior surface)에 평면 안테나를 배설하는 기술은, 특허문헌 4에 개시되어 있다. 특허문헌 4의 도 5 및 도 6에는, 선 대칭으로 배치된 안테나가 도시되어 있다. 특허문헌 4의 도 5에 도시된 안테나는, 복수의 크로스오버 라인(예를 들어, crossover line(122))을 갖고 있다. 이 때문에, 스루홀이 되는 복수의 포인트(예를 들어, point(122, 102))가 마련되어 있기 때문에, 전기적 접속에 있어서 불량이 발생할 우려가 있다.

일본 특허 5747182호 일본 실용 신안 등록 제3211580호 일본 실용 신안 등록 제3171994호 미국 특허 7973722

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 표시 장치나 전자 기기에 적용하는 것이 가능하고, 심플한 형상의 루프 안테나를 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 따른 루프 안테나는, 일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 루프 도전 배선과, 상기 루프 도전 배선의 최외주 혹은 최내주에 마련된 시점 및 종점과, 상기 루프 도전 배선의 주회에 수반하여 상대적으로 외측에 위치하는 루프로부터 내측에 위치하는 루프로 이행하도록 상기 루프 도전 배선이 굴곡되고, 최외주에 위치하는 1번째의 루프로부터 n-1번째에 위치하는 루프를 향해서 복수의 루프가 순차 굴곡되는 개소가 배열되어 있는 이행 영역과, 상기 루프 도전 배선 및 상기 이행 영역에 겹치도록 마련되고, 상기 1번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제1 스루홀과, 상기 n번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제2 스루홀을 구비하는 절연층과, 평면으로 보아 상기 이행 영역을 가로지르도록 상기 절연층 상에 마련되고, 상기 제1 스루홀과 상기 제2 스루홀의 사이에 형성되어, 상기 1번째의 루프와 상기 n번째의 루프를 전기적으로 접속하는 점퍼선을 구비한다.

환언하면, 본 발명의 제1 양태에 따른 루프 안테나는, 도전 배선으로 구성되어, 일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 복수의 루프부를 구비하고, 상기 복수의 루프부 중 최외주 루프 혹은 최내주 루프에 마련된 시점 및 종점을 갖는 루프 안테나이며, 평면으로 보아 상기 루프 안테나의 외형을 따라 굴곡되면서 또한 연장되는 1번째의 루프부와, 평면으로 보아 상기 1번째의 루프부를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 상기 1번째의 루프부의 내측에 위치하는 n-1번째의 루프부와, 평면으로 보아 상기 n-1번째의 루프부를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 상기 n-1번째의 루프부의 내측에 위치하는 n번째의 루프부와, 상기 n-1번째의 루프부의 일부분으로부터 외측으로 비스듬히 굴곡되면서 상기 일부분의 외측에서 이웃에 위치하는 루프부에 연결되는 외측 이행부와, 상기 일부분과는 반대측에 있는 반대 부분으로부터 내측으로 비스듬히 굴곡되면서 상기 반대 부분의 내측에서 이웃에 위치하는 루프부에 연결되는 내측 이행부를 갖고, 상기 복수의 루프부 중 서로 인접하는 2개의 루프부가 상기 내측 이행부 또는 상기 외측 이행부를 통해서 연결되어 있는 이행 영역과, 상기 1번째의 루프부의 단부와, 상기 n번째의 루프부의 단부에 대응하는 위치에 마련된 스루홀을 구비하고, 단면으로 보아 상기 복수의 루프부 및 상기 이행 영역에 겹치도록 마련된 절연층과, 상기 내측 이행부 및 상기 외측 이행부를 가로지르도록 상기 절연층 상에 마련되고, 평면으로 보아 상기 1번째의 루프부의 단부와, 상기 n번째의 루프부의 단부를 전기적으로 접속하는 점퍼선을 구비한다.

본 발명의 제1 양태에 따른 루프 안테나에 있어서는, 상기 도전 배선은, 구리층 혹은 구리 합금층이 도전성 금속 산화물 사이에 끼움 지지된 3층 구성을 포함해도 된다.

본 발명의 제2 양태에 따른 전자 기기는, 상기 제1 양태에 따른 루프 안테나를 구비한다.

본 발명의 제3 양태에 따른 루프 안테나 유닛은, 상기 제1 양태에 따른 루프 안테나로 구성되고, 서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다른 2개의 루프 안테나를 구비하고, 평면으로 보아, 상기 2개의 루프 안테나는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있다.

본 발명의 제4 양태에 따른 전자 기기는, 상기 제3 양태에 따른 루프 안테나 유닛을 구비한다.

본 발명의 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛은, 상기 제1 양태에 따른 루프 안테나로 구성되고, 서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다른 2개의 루프 안테나와, 상기 2개의 루프 안테나의 주위를 부분적으로 둘러싸는 도전 패턴을 구비하고, 평면으로 보아, 상기 2개의 루프 안테나는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있다.

본 발명의 제6 양태에 따른 전자 기기는, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛을 구비한다.

본 발명의 제7 양태에 따른 전자 기기는, 상기 제3 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제1 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제2 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제3 안테나 유닛과, 제1 면과 제2 면을 구비하는 제1 기판과, 제3 면과 제4 면을 구비하는 제2 기판과, 제5 면과 제6 면을 구비하는 제3 기판과, 표시 기능, 통신 기능, 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부를 구비하고, 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은, 이 순서대로 적층되어 있고, 상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에, 표시 기능층이 마련되어 있고, 상기 제2 기판은, 상기 표시 기능층을 구동하는 박막 트랜지스터 어레이 및 상기 제3 안테나 유닛을 상기 제3 면에 구비하고, 상기 제3 기판은, 상기 전자 기기의 외부와 내부의 사이의 통신 기능 및 상기 전자 기기의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행하는 상기 제1 안테나 유닛과, 상기 제3 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제2 안테나 유닛을 상기 제5 면에 구비하고, 상기 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제2 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되어 있고, 상기 제1 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되어 있지 않다.

본 발명의 제8 양태에 따른 전자 기기는, 상기 제3 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제1 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제2 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제3 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제4 안테나 유닛과, 상기 제5 양태에 따른 루프 안테나 유닛으로 구성된 제5 안테나 유닛과, 제1 면과 제2 면을 구비하는 제1 기판과, 제3 면과 제4 면을 구비하는 제2 기판과, 제5 면과 제6 면을 구비하는 제3 기판과, 터치 센싱 기능, 표시 기능, 통신 기능 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부를 구비하고, 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은, 이 순서대로 적층되어 있고, 상기 제1 기판은, 정전 용량 방식의 터치 센싱 배선 유닛 및 상기 제5 안테나 유닛을 포함하는 터치 센싱 기능을 상기 제2 면에 구비하고, 상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에, 표시 기능층이 마련되어 있고, 상기 제2 기판은, 상기 표시 기능층을 구동하는 박막 트랜지스터 어레이 및 상기 제2 안테나 유닛을 상기 제3 면에 구비하고, 상기 제3 기판은, 상기 전자 기기의 외부와 내부의 사이의 통신 기능 및 상기 전자 기기의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행하는 상기 제1 안테나 유닛과, 상기 제3 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제2 안테나 유닛과, 상기 제5 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제4 안테나 유닛을 상기 제5 면에 구비하고, 상기 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제2 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되고, 상기 제4 안테나 유닛과 상기 제5 안테나 유닛은 중첩되고, 상기 제1 안테나 유닛은, 상기 제2 안테나 유닛 및 상기 제4 안테나 유닛에 중첩되어 있지 않다.

본 발명의 양태에 의하면, 루프 안테나로부터 방산되는 노이즈를 저감하고 또한 외부로부터의 노이즈의 루프 안테나에의 영향을 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나를 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나를 도시하는 도면이며, A-A'선을 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예 1에 따른 루프 안테나를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예 2에 따른 루프 안테나를 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 도면이며, 도 3에 도시하는 루프 안테나가 적용된 구조를 도시하는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 전자 기기의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제2 기판을 도시하는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제3 기판을 도시하는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 블록도이며, 루프 안테나 등을 구비하는 전자 기기를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제1 기판을 도시하는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 제1 기판을 도시하는 도면이며, 박막 트랜지스터의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 제1 기판의 제2 면에 마련된 제3 박막 트랜지스터를 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제3 기판을 도시하는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 루프 안테나 등을 구비하는 전자 기기를 도시하는 도면이다.
도 19는 도 18에 도시하는 전자 기기를 부분적으로 나타내는 확대도이며, 제1 기판과 제2 기판의 사이의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 전자 기기를 구성하는 제2 기판 상에 마련된 표시 기능층 및 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 주요부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 21은 도 20에 도시하는 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 발광 소자를 도시하는 확대 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 기기에 적용되는 발광 소자를 구동하는 박막 트랜지스터를 구비한 대표적인 회로도이다.
도 23은 종래의 루프 안테나를 도시하는 평면도이다.
도 24는 루프 안테나의 주위를 도전 패턴으로 둘러쌌을 경우에 있어서 와전류의 발생을 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.

이하의 설명에서, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 기능 및 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략 또는 간략화하고, 혹은, 필요한 경우에만 설명을 행한다. 각 도면에서는, 각 구성 요소를 도면 상에서 인식할 수 있을 정도의 크기로 하기 때문에, 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절하게 다르게 하고 있다. 필요에 따라, 도시가 어려운 요소, 예를 들어 반도체의 채널층을 형성하는 복수층의 구성, 또한 도전층을 형성하는 복수층의 구성 등의 도시나 일부 도시가 생략되어 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태를 이해하기 쉽게 설명하기 위해서, 전기적인 회로 요소, 표시 기능층 등의 도시를 간략화하는 경우가 있다.

또한, 이하의 설명에서, 「평면으로 보아」는, 「관찰자측에서, 루프 안테나, 루프 안테나 유닛, 또는 전자 기기를 본 관찰 방향에서의 평면으로 보아」를 의미하고 있다. 혹은, 관찰자 방향(관찰자(P)가 전자 기기를 본 방향)에서 본 도면을, 단순히 평면도라고 하는 경우가 있다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나(110)의 형상을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나(110)를 도시하는 도면이며, A-A'선(점퍼선(6))을 따른 단면도이다.

(루프 안테나)

도 1에 도시한 바와 같이, 루프 안테나(110)는, 일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 도전 배선(루프 도전 배선(1 내지 5))으로 구성되어 있다. 도전 배선은, 복수의 루프(루프 도전 배선)를 구비하고, 상기 복수의 루프 중 최외주 루프 혹은 최내주 루프에 마련된 시점(13) 및 종점(14)을 갖는다. 여기서, 「복수의 루프」란, 복수의 루프 각각이 별개로 형성된 부재가 아니라, 공지된 성막 공정이나 포토리소그래피 기술을 이용하여, 일괄적으로 패터닝된 하나의 도전 패턴이다.

또한, 루프 안테나(110)는, 루프(1 내지 5)가 연결되는 이행 영역(15)(후술)과, 루프(1 내지 5) 및 이행 영역(15)에 겹치도록 마련된 절연층(8)과, 평면으로 보아 이행 영역(15)을 가로지르도록 절연층(8) 상에 마련된 점퍼선(6)을 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 루프 안테나(110)는, 기판(SB) 상에 형성되어 있다. 또한, 기판(SB)의 재료는, 특별히 한정되지 않는다. 후술하는 바와 같이 루프 안테나를 사용하는 전자 기기의 구조에 따라, 기판의 재료는 적절히 선택된다.

본 실시 형태에 따른 루프 안테나(110)는, 차량 탑재용 루프 안테나와 와이어리스 수급전 시스템 등에 사용할 수 있다.

본 실시 형태에서, 정수 n은 5이며, 루프 안테나(110)는 5회 권취의 루프를 구비한다. 루프 안테나(110)는, 1번째의 루프(1), 2번째의 루프(2)(n-3번째의 루프, 즉, "5-3"번째의 루프), 3번째의 루프(3)(n-2번째의 루프, 즉, "5-2"번째의 루프), 4번째의 루프(4)(n-1번째의 루프, 즉, "5-1"번째의 루프) 및 5번째의 루프(5)를 갖는다.

(1번째의 루프)

1번째의 루프(1)는, 루프 안테나(110)를 구성하는 복수의 루프 중에서, 가장 외측에 위치하는 최외주 루프이다(루프 도전 배선(1 내지 5) 중 최외주의 루프). 1번째의 루프(1)는, 복수의 루프가 외측으로부터 내측을 향해서 배열하는 루프 안테나(110)에서의 권취 개시가 되는 루프이다. 1번째의 루프(1)는, 제1 단자(11)(단자부(TM))에 연결되는 시점(13)을 갖고 있으며, 루프 안테나(110)를 구성하는 복수의 루프는, 평면으로 보아, 시점(13)으로부터 시계 방향(CW)을 향해서 루프 형상을 형성하도록 주회한다.

1번째의 루프(1)는, 단부(1E)(일부분)와, 부분(1T)(단부(1E)와는 반대측에 있는 반대 부분)을 갖는다.

1번째의 루프(1)는, 루프 안테나(110)의 외형을 따라 굴곡되면서 또한 연장되는 제1 분할 루프(1A)와 제2 분할 루프(1B)를 갖는다. 제1 분할 루프(1A)는, 시점(13)과, 2번째의 루프(2)의 부분(2E)에 연결되는 1번째의 이행부(15A)에 연결된다. 제2 분할 루프(1B)는, 단부(1E)와, 제2 단자(12)(단자부(TM))에 연결되는 종점(14)에 연결된다. 시점(13), 종점(14), 제1 단자(11) 및 제2 단자(12)는, 루프 안테나(110)의 외측에 위치한다.

본 실시 형태에서는, 1번째의 루프(1)는, 서로 이격됨과 함께 대향하는 위치에 있는 시점(13) 및 종점(14)을 갖고 있으며, 1번째의 루프(1)의 평면에서 보았을 때의 배선 구조의 점에서 시점(13)과 종점(14)은 연결되어 있지 않다. 본 발명에서는, 루프가 이러한 시점과 종점을 갖는 경우에도, 「루프」라고 칭한다.

(2번째의 루프 내지 4번째의 루프)

2번째의 루프(2)는, 평면으로 보아 1번째의 루프(1)를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 1번째의 루프(1)의 내측에 위치한다. 2번째의 루프(2)는, 부분(2E)(일부분)과, 부분(2T)(부분(2E)과는 반대측에 있는 반대 부분)을 갖는다.

3번째의 루프(3)는, 평면으로 보아 2번째의 루프(2)를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 2번째의 루프(2)의 내측에 위치한다. 3번째의 루프(3)는, 부분(3E)(일부분)과, 부분(3T)(부분(3E)과는 반대측에 있는 반대 부분)을 갖는다.

4번째의 루프(4)는, 평면으로 보아 3번째의 루프(3)를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 3번째의 루프(3)의 내측에 위치한다. 4번째의 루프(4)는, 부분(4E)(일부분)과, 부분(4T)(부분(4E)과는 반대측에 있는 반대 부분)을 갖는다.

2번째의 루프(2), 3번째의 루프(3), 및 4번째의 루프(4)는, 1번째의 루프(1)와 5번째의 루프(5)의 사이에 위치하는 중간 루프이며, 중간 루프의 수는 3개이다.

(5번째의 루프)

5번째의 루프(5)는, 루프 안테나(110)를 구성하는 복수의 루프 중에서, 가장 내측에 위치하는 최내주 루프이다(루프 도전 배선(1 내지 5) 중 최내주의 루프). 5번째의 루프(5)는, 부분(5E)(일부분)과, 단부(5T)(부분(5E)과는 반대측에 있는 반대 부분)를 갖는다.

5번째의 루프(5)는, 평면으로 보아 4번째의 루프(4)를 따라 굴곡되면서 또한 연장되고, 4번째의 루프(4)의 내측에 위치한다.

상술한 루프(1 내지 5)의 형상에 관하여, 「굴곡되면서 또한 연장」이란, 루프가, 적어도 굴곡부나 곡선을 갖는 선상의 형상을 의미한다. 또한, 이 의미는, 굴곡부나 곡선에 직선이 조합된 형상도 의미한다. 도 1에 도시하는 예에서는, 루프(1 내지 5) 각각이 직선을 갖고 있지만, 직선을 갖지 않은 루프 형상이 채용되어도 된다.

(이행 영역)

루프 안테나(110)는, 복수의 루프가 연결되는 이행 영역(15)을 갖는다. 이행 영역(15)은, 1번째의 이행부(15A), 2번째의 이행부(15B), 3번째의 이행부(15C) 및 4번째의 이행부(15D)를 갖는다. 환언하면, 루프 안테나(110)에서의 이행부의 개수는, n-1개이며, 본 실시 형태에서는, 4개이다.

이행 영역(15)에서는, 이행부(15A 내지 15D)를 통해서, 복수의 루프(1 내지 5) 중 서로 인접하는 2개의 루프가 연결되어 있다.

이행부(15A 내지 15D)는, 후술하는 가로지르는 방향(31, 32)에 대하여 경사지는 굴절 부분이다.

환언하면, 이행 영역(15)에서는, 루프 도전 배선(1 내지 5)의 주회에 수반하여 상대적으로 외측에 위치하는 루프로부터 내측에 위치하는 루프로 이행하도록 루프 도전 배선(1 내지 5)이 굴곡되어 있다. 최외주에 위치하는 1번째의 루프로부터 n-1번째에 위치하는 루프를 향해서 복수의 루프가 순차 굴곡되는 개소가 배열되어 있다. 또한, 후술하는 방향(31, 32)을 따라, 복수의 루프가 순차 굴곡되어 있다.

이하에, 이행 영역(15)에 대해서 구체적으로 설명한다.

이행 영역(15)의 구조에 있어서, 「외측으로 비스듬히 굴곡」이란, 루프 안테나(110)의 내측(최내주 루프의 위치)으로부터 외측(최외주 루프의 위치)을 향하는 방향으로 어긋나게 이행부가 굴곡되는 것을 의미하고, 「내측으로 비스듬히 굴곡」이란, 루프 안테나(110)의 외측으로부터 내측을 향하는 방향으로 어긋나게 이행부가 굴곡되는 것을 의미한다.

1번째의 루프(1)와 2번째의 루프(2)에 주목하면, 1번째의 이행부(15A)(외측 이행부)는, 2번째의 루프(2)의 부분(2E)(일부분)으로부터 외측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(2E)의 외측에서 이웃에 위치하는 1번째의 루프(1)에 연결된다. 환언하면, 1번째의 이행부(15A)(내측 이행부)는, 1번째의 루프(1)의 부분(1T)(반대 부분)으로부터 내측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(1T)의 내측에서 이웃에 위치하는 2번째의 루프(2)에 연결된다.

2번째의 루프(2)와 3번째의 루프(3)에 주목하면, 2번째의 이행부(15B)(외측 이행부)는, 3번째의 루프(3)의 부분(3E)(일부분)으로부터 외측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(3E)의 외측에서 이웃에 위치하는 2번째의 루프(2)에 연결된다. 환언하면, 2번째의 이행부(15B)(내측 이행부)는, 2번째의 루프(2)의 부분(2T)(반대 부분)으로부터 내측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(2T)의 내측에서 이웃에 위치하는 3번째의 루프(3)에 연결된다.

3번째의 루프(3)와 4번째의 루프(4)에 주목하면, 3번째의 이행부(15C)(외측 이행부)는, 4번째의 루프(4)의 부분(4E)(일부분)으로부터 외측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(4E)의 외측에서 이웃에 위치하는 3번째의 루프(3)에 연결된다. 환언하면, 3번째의 이행부(15C)(내측 이행부)는, 3번째의 루프(3)의 부분(3T)(반대 부분)으로부터 내측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(3T)의 내측에서 이웃에 위치하는 4번째의 루프(4)에 연결된다.

4번째의 루프(4)와 5번째의 루프(5)에 주목하면, 4번째의 이행부(15D)(외측 이행부)는, 5번째의 루프(5)의 부분(5E)(일부분)으로부터 외측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(5E)의 외측에서 이웃에 위치하는 4번째의 루프(4)에 연결된다. 환언하면, 4번째의 이행부(15D)(내측 이행부)는, 4번째의 루프(4)의 부분(4T)(반대 부분)으로부터 내측으로 비스듬히 굴곡되면서, 부분(4T)의 내측에서 이웃에 위치하는 5번째의 루프(5)에 연결된다.

상술한 이행 영역(15)의 구조를 더욱 구체적으로 설명한다.

1번째의 루프(1)는, 평면으로 보아, 단자부(TM)(제1 단자(11) 및 제2 단자(12))에 대향하는 위치(이행 영역(15)에서의 부분(1T))에서, 루프 안테나(110)의 루프 형상의 내측으로 굴절되어, 2번째의 루프(2)에 연결된다.

2번째의 루프(2)는, 단자부(TM)에 대향하는 위치(이행 영역(15)에서의 부분(2T))에서, 루프 안테나(110)의 루프 형상의 내측으로 굴절되어, 3번째의 루프(3)에 연결된다.

3번째의 루프(3)는, 단자부(TM)에 대향하는 위치(이행 영역(15)에서의 부분(3T))에서, 루프 안테나(110)의 루프 형상의 내측으로 굴절되어, 이행 영역(15)에서 4번째의 루프(4)에 연결된다.

4번째의 루프(4)는, 단자부(TM)에 대향하는 위치(이행 영역(15)에서의 부분(4T))에서, 루프 안테나(110)의 루프 형상의 내측으로 굴절되어, 이행 영역(15)에서 5번째의 루프(5)에 연결된다.

도 1에 도시하는 루프 안테나(110)의 형상에 관하여, 「내측으로 굴절」이란, 이행 영역(15)에서, 루프(1 내지 4) 각각이, 루프(1 내지 4)의 외형(루프 직경)을 가로지르는 방향(31, 32)에 대하여 비스듬히 꺾이는 것을 의미한다.

루프 직경이란, 루프 안테나의 중심을 가로지르는 루프 외형의 크기이며, 루프 직경을 가로지르는 방향은, 루프 안테나의 단축을 따르는 방향이어도 되고, 장축을 따르는 방향이어도 된다. 따라서, 루프 직경을 가로지르는 방향이란, 루프 안테나의 중심 방향과 동의이다.

루프(1 내지 4)의 외형을 가로지르는 방향은, 루프 안테나(110)의 내측을 향해서 가로지르는 방향(31)과, 루프 안테나(110)의 외측을 향해서 가로지르는 방향(32)의 어느 것이어도 된다.

도 1에 도시하는 루프 안테나(110)의 권취 종료에 상당하는 루프는, 5번째의 루프(5)(n=5)이다. 시점(13)은, 루프 안테나(110)로부터 이격되는 방향으로 연장되어, 제1 단자(11)에 연결된다. 종점(14)은, 루프 안테나(110)로부터 이격되는 방향으로 연장되어, 제2 단자(12)에 연결된다.

5번째의 루프(5)의 단부(5T)는, 절연층(8)에 형성된 스루홀 및 점퍼선(6)을 통해서 1번째의 루프(1)(최외주 루프)의 단부(1E)에 전기적으로 접속되어 있다. 단부(1E)는, 1번째의 루프(1)의 제2 분할 루프(1B)를 통해서 종점(14)에 연결되어 있고, 종점(14)은 제2 단자(12)에 연결되어 있다.

도 1에 도시하는 이행 영역(15)에서는, 이행부(15A 내지 15D) 각각은, 루프(1 내지 5) 중 서로 인접하는 2개의 루프를 전기적으로 접속한다. 또한, 점퍼선(6)은, 1번째의 루프(1)와 5번째의 루프(5)를 전기적으로 접속한다.

또한, 권취수가 5를 초과하면, 가로지르는 방향(31, 32)에 대하여 비스듬히 굴절되는 이행부의 수는 증가한다.

제1 단자(11) 및 제2 단자(12)를 생략하고, 루프 안테나(110)는 캐패시터를 포함하는 회로(후술하는 안테나부, 충전 제어부, NFC 통신부 등)에 전기적으로 접속되어도 된다.

본 발명은, 도 1에 도시되어 있는 권취수(5)(n=5)를 한정하고 있지 않으며, 권취수 3 이상이면 된다. 대략, 권취수가 25를 초과하면, 루프 안테나를 구성하는 도전 배선의 저항값이 커져서, 안테나 효율이 저하되기 쉽다. 안테나를, 비접촉 수급전을 행하는 수전 안테나로서 사용하는 경우, 수전 안테나의 출력 전압을 확보하기 위해서, 권취수를 3 이상 25 이하의 범위로 할 수 있다.

한편, 권취수가 2 이하인 경우, 충분한 출력 전압을 확보하기 어렵다. 뿐만 아니라, 2 이하와 같은 권취수가 적은 경우, 루프 안테나에 의한 자계 분포에 치우침이 생기기 쉽다. 이 경우, 서로 대향하는 안테나에 있어서, 수급전이나 신호의 송수신(통신)에 관계되는 결합성이 저하되어, 공진이 불안정해지기 쉽다.

권취수가 26 이상이 되면, 루프 안테나를 구성하는 도전 배선의 노선 길이가 너무 길어져서, 저항값의 증가에 기인하여 안테나 효율이 저하되기 쉽다.

또한, 평면으로 보았을 때의 루프 안테나의 외형으로서는, 원형, 타원형, 직사각형, 다각형 등의 형상이 채용되어도 된다.

(절연층)

절연층(8)은, 루프 도전 배선 및 이행 영역(15)에 겹치도록 마련되어 있다. 절연층(8)은, 1번째의 루프(1)의 단부(1E)에 대응하는 위치에 마련된 제1 스루홀(8A)과, 5번째의 루프(5)의 단부(5T)에 대응하는 위치에 마련된 제2 스루홀(8B)을 갖는다.

절연층(8)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 SiO₂, SiN 등의 무기 재료, 아크릴이나 폴리이미드 등의 수지 재료, 또는 프린트 기판에 사용하는 수지 재료가 채용된다. 절연층(8)의 유전율은, 낮은 것이 바람직하다.

(점퍼선)

점퍼선(6)은, 평면으로 보아 이행 영역(15)을 가로지르도록 절연층(8) 상에 마련되어 있고, 제1 스루홀(8A)과 제2 스루홀(8B)의 사이에 형성되어 있다. 점퍼선(6)은, 제1 스루홀(8A)에 있어서 1번째의 루프(1)의 단부(1E)와 전기적으로 접속되어 있고, 제2 스루홀(8B)에 있어서 5번째의 루프(5)의 단부(5T)와 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의해, 점퍼선(6)은, 루프(1)의 단부(1E)와 5번째의 루프(5)의 단부(5T)를 전기적으로 접속한다.

루프 안테나(110)에 있어서, 점퍼선(6)의 개수가 1개이며, 스루홀(제1 스루홀(8A) 및 제2 스루홀(8B))의 개수가 2군데로 적다. 이 때문에, 루프 안테나(110)의 제조상 부담을 크게 경감할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 점퍼선(6)은, 가로지르는 방향(31, 32)을 기준으로 해서, 이행부(15A 내지 15D)에 대하여 역의 경사 방향으로 연장되어 있다. 구체적으로, 이행부(15A 내지 15D)는, 좌측(제1 측)으로부터 우측(제2 측)을 향하는 방향에 있어서, 루프 안테나(110)의 내측을 향해서(가로지르는 방향(31)에 있어서) 굴곡되어 있다. 이에 반해, 점퍼선(6)은, 좌측(제1 측)으로부터 우측(제2 측)을 향하는 방향에 있어서, 루프 안테나(110)의 외측을 향해서(가로지르는 방향(32)에 있어서) 연장되어 있다.

루프 안테나(110)를 구성하는 루프(1 내지 5) 및 점퍼선(6)은, 도전 배선으로 형성되어 있다. 예를 들어, 루프(1 내지 5) 및 이행부(15A 내지 15D)는, 기판(SB) 상에 형성된 도전 배선으로 구성되어 있고, 점퍼선(6)은, 절연층(8) 상에 형성된 도전 배선으로 구성되어 있다. 이러한 도전 배선은, 구리층 혹은 구리 합금층이 도전성 금속 산화물 사이에 끼움 지지된 3층 구성을 갖는다.

3층 구성으로서는, 예를 들어 도전성 금속 산화물층/구리 합금층/도전성 금속 산화물층을 들 수 있다. 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 접착재를 개재해서 구리박을 적층한 구성을 사용해서 루프 안테나를 형성해도 된다. 구리 합금층 대신에, 순구리의 층이 채용되어도 된다. 있어도 되는 구리 합금층은, 니켈이나 티타늄 등 전이 금속으로 구성되는 층, 혹은, 이들 재료를 함유하는 합금층에 적층된 구성을 가져도 된다. 후술하는 제1 스루홀(8A) 및 제2 스루홀(8B)에서의 루프(1, 5)와 점퍼선(6)의 전기 접속 구조에 있어서는, 단부(1E, 5T)의 표면에, 금 등 귀금속, 혹은, 산화인듐을 포함하는 도전성 산화물로 구성된 층을 형성하는 것이 바람직하다. 후술하는 제1 단자(11)나 제2 단자(12)의 표면에, 금 등 귀금속 도금 처리나 땜납 도금 처리를 행해도 된다.

금 등 귀금속, 혹은, 산화인듐을 포함하는 도전성 산화물로 구성된 층을 채용함으로써, 낮은 접촉 저항으로 전기적 실장을 행할 수 있다.

도 23은, 종래의 루프 안테나(900)를 도시하는 평면도이다.

루프 안테나(900)를 구성하는 최외주 루프(901) 및 최내주 루프(902)의 형상은, 중심선 C-C'에 대하여 비대칭이다. 이 때문에, 루프 안테나(900)는 안테나의 대칭성이 떨어진다.

이에 반해, 도 1에 도시되는 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나는, 이행 영역(15)에서 엄밀한 대칭성이 얻어지지 않았지만, 루프(1 내지 5)는, 이행 영역(15)을 제외하고, 중심선 C-C'에 대하여 대칭으로 배치되어 있어, 종래예의 루프 안테나(900)보다 크게 개선된 대칭성이 얻어졌다. 높은 대칭성을 갖는 루프 안테나에 있어서는, 자계가 보다 균등하게 생성되고, 이에 수반해서 루프 안테나로부터 방산되는 노이즈를 억제하기 쉽다. 자계의 균등성이 우수한 루프 안테나는, 높은 주파수대에서도 공진하기 쉽다. 자계의 균등성이 떨어지는 루프 안테나는, 방산 노이즈가 커지기 쉬워, 주변의 전자 회로나 디바이스에 대하여 노이즈를 부여하기 쉽다.

(제1 실시 형태의 변형예 1)

도 3은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 루프 안테나(130A)를 도시하는 평면도이다. 도 3에서, 제1 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

시점 및 종점이 루프 안테나의 내측에 배치되어 있는 점에서, 본 변형예는, 상술한 제1 실시 형태와는 다르다.

(1번째의 루프 내지 4번째의 루프)

1번째의 루프(1)는, 평면으로 보아, 단부(1E)로부터 시계 방향(CW)을 향해서 루프 형상을 형성하도록 주회한다. 1번째의 루프(1)는, 상술한 시점(13) 및 종점(14)을 갖지 않는다. 2번째의 루프 내지 4번째의 루프는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(5번째의 루프)

5번째의 루프(5)는, 복수의 루프가 내측으로부터 외측을 향해서 배열하는 루프 안테나(130A)에서의 권취 개시가 되는 루프이다. 5번째의 루프(5)는, 제1 단자(23)(단자부(TM))에 연결되는 시점(22)을 갖고 있으며, 루프 안테나(130A)를 구성하는 복수의 루프는, 평면으로 보아, 시점(22)으로부터 시계 방향(CW)을 향해서 루프 형상을 형성하도록 주회한다.

5번째의 루프(5)는, 단부(5E)(일부분)와, 부분(5T)(단부(5E)와는 반대측에 있는 반대 부분)을 갖는다.

5번째의 루프(5)는, 4번째의 루프(4)를 따라 굴곡되면서 또한 연장되는 제1 분할 루프(5A)와 제2 분할 루프(5B)를 갖는다. 제1 분할 루프(5A)는, 시점(22)과, 점퍼선(6)에 연결된다. 제2 분할 루프(5B)는, 단부(5E)와, 제2 단자(24)(단자부(TM))에 연결되는 종점(21)에 연결된다. 시점(22), 종점(21), 제1 단자(23) 및 제2 단자(24)는, 루프 안테나(130A)의 내측에 위치한다.

본 변형예에서는, 5번째의 루프(5)는, 서로 이격됨과 함께 대향하는 위치에 있는 시점(22) 및 종점(21)을 갖고 있으며, 5번째의 루프(5)의 평면으로 보았을 때의 배선 구조의 점에서, 시점(22)과 종점(21)은 연결되어 있지 않다. 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 본 발명에서는, 루프가 이러한 시점과 종점을 갖는 경우에도, 「루프」라고 칭한다.

본 변형예에 따른 루프 안테나(130A)에 의하면, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

이러한 구조를 갖는 루프 안테나(130A)는, 예를 들어 후술하는 제6 실시 형태에 적용된다. 또한, 본 변형예에서는, 제1 단자(23) 및 제2 단자(24)는 형성되지 않아도 된다. 루프 안테나(130A)는, 데이터 캐리어나 IC 카드 등에 적용할 수 있다.

(제1 실시 형태의 변형예 2)

도 4는, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 루프 안테나(130B)를 도시하는 평면도이다. 도 4에서, 제1 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다. 이행 영역(15)이 형성되어 있는 위치의 점에서, 본 변형예는, 상술한 제1 실시 형태와는 다르다.

구체적으로, 도 1에 도시하는 예에서는, 루프 안테나(110)에 있어서 단자부(TM)가 배치되어 있는 위치와는 반대측에 이행 영역(15)이 마련되어 있지만, 본 변형예 2에서는, 루프 안테나(130B)의 좌측에 이행 영역(15)이 마련되어 있다. 이러한 구성이어도, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

(제2 실시 형태)

도 5는, 제2 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다. 도 5에서, 제1 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(루프 안테나 유닛)

본 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(100)은, 상술한 제1 실시 형태에 따른 루프 안테나의 구조를 구비한 2개의 루프 안테나(110, 110')(제1 루프 안테나, 제2 루프 안테나)로 구성되어 있다.

2개의 루프 안테나(110, 110')는, 서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다르다. 평면으로 보아, 2개의 루프 안테나(110, 110')는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있다.

구체적으로, 루프 안테나(110)는, 시점(13)으로부터 시계 방향(CW)(제1 방향)으로 주회하는 루프(1 내지 5)를 갖는다. 루프 안테나(110')는, 시점(13')으로부터 반시계 방향(ACW)(제2 방향)으로 주회하는 루프(1' 내지 5')를 갖는다. 루프(1' 내지 5')는, 주회 방향의 점에서 루프(1 내지 5)와는 다르지만, 그 밖의 구조나 재료 등의 점에서는 루프(1' 내지 5')와 동일하다.

루프 안테나(110)는, 이행부(15A 내지 15D)를 갖는 이행 영역(15)과, 점퍼선(6)을 포함한다. 루프 안테나(110')는, 이행부(16A 내지 16D)를 갖는 이행 영역(16)과, 점퍼선(7)을 포함한다. 이행부(16A 내지 16D) 및 점퍼선(7)은, 중심선 C-C'에 대하여, 이행부(15A 내지 15D) 및 점퍼선(6)과 선 대칭의 위치에 배치되어 있다. 이 점에서, 이행부(16A 내지 16D) 및 점퍼선(7)은, 이행부(15A 내지 15D) 및 점퍼선(6)과는 다르지만, 그 밖의 구조나 재료 등의 점에서는 이행부(15A 내지 15D) 및 점퍼선(6)과 동일하다.

제2 실시 형태는, 도 5에 도시한 바와 같이, 2개의 루프 안테나(110, 110')에 의해 1조의 루프 안테나 유닛(100)이 구성된 예를 나타냈지만, 하나의 루프 안테나 유닛을 구성하는 루프 안테나의 수는, 2에 한정되지 않는다. 3 이상의 루프 안테나에 의해 1개의 루프 안테나 유닛이 구성되어도 된다. 이 경우, 2개의 루프 안테나의 주회 방향이 서로 역방향이다.

본 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(100)은, 상술한 제1 실시 형태에 나타내는 2개의 루프 안테나를, 중심선 C-C'에서 선 대칭의 형상이 되도록 배열한 구조를 갖는다. 이행 영역(15, 16)에서의 이행부(15A 내지 15D) 및 이행부(16A 내지 16D)는, 약간 복잡한 형상을 갖고 있으며, 노이즈 발생원이 되기 쉽다. 그러나, 이행 영역(15)을 구성하는 이행부(15A 내지 15D)와, 이행 영역(16)을 구성하는 이행부(16A 내지 16D)를 선 대칭의 형상을 갖도록 형성함으로써, 이행 영역(15, 16)으로부터 발생하는 노이즈를 상쇄할 수 있어, 안테나에서의 노이즈 발생을 억제할 수 있다.

루프 안테나(110)를 구성하는 루프의 피치(P1), 루프 안테나(110')를 구성하는 루프의 피치(P2), 및 루프 안테나(110, 110')간의 갭(Gap)의 폭을 조정함으로써, 루프 안테나의 결합을 조정할 수 있다. 루프 안테나(110, 110')를 서로 근접하도록 배치함으로써 중심선 C-C'에 가까운 위치에서의 자계의 강도를 향상시킬 수 있다.

비접촉 수급전을 행하는 안테나로서 제2 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(100)을 사용하는 경우, 루프 안테나 유닛(100)은, 수전 안테나로서 사용할 수 있고, 또한 급전 안테나로서 사용할 수도 있다. 크레이들이라고 불리는 급전대에서는, 복수의 루프 안테나 유닛(100)을, 예를 들어 매트릭스상으로 배치해도 된다.

또한, 루프 안테나 유닛(100)을 구성하는 루프 안테나(110, 110') 각각은, 도시하지 않은 용량 소자(캐패시터)를 구비하고, 루프 안테나(110, 110')를 구동하는 전원에 병렬로 접속되어 있다.

(제3 실시 형태)

도 6은, 제3 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다. 도 6에서, 제2 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(루프 안테나 유닛)

제3 실시 형태에서 나타내는 루프 안테나 유닛(200)은, 제2 실시 형태에 나타내는 루프 안테나 유닛(100)을 가질 뿐만 아니라, 루프 안테나(110, 110')의 주위를 부분적으로 둘러싸는 도전 패턴(20)(루프 안테나(110, 110')의 주위의 일부를 둘러싸는 도전 패턴)을 구비한다.

도전 패턴(20)은, 대략 U자상의 형상을 갖고 있으며, 대략 U자 형상의 내측에 2개의 루프 안테나(110, 110')가 배치되어 있다.

구체적으로, 도전 패턴(20)은, 루프 안테나(110, 110')의 양쪽에 대향하는 배면부(20A)와, 배면부(20A)의 양측에 위치하는 2개의 측부(20B)를 갖는다. 2개의 측부(20B) 중, 한쪽 측부(20B)(제1 측부)는 루프 안테나(110)의 1번째의 루프(1)(최외주 루프)에 대향하고, 다른 쪽 측부(20B)(제2 측부)는, 루프 안테나(110')의 1번째의 루프(1')(최외주 루프)에 대향한다. 2개의 측부(20B)는, 배면부(20A)가 연장되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로 연장되어 있어, 배면부(20A)에 연결되어 있다. 2개의 측부(20B)에 있어서, 배면부(20A)에 연결되어 있는 부분과는 반대측에는 단부(20BT)가 형성되어 있고, 2개의 측부(20B)의 단부(20BT)의 사이에는, 개구(20D)가 형성되어 있다. 개구(20D)가 형성되어 있음으로써, 도전 패턴(20)은, 루프 안테나(110, 110')의 전체 둘레를 둘러싸고 있지 않다.

이와 같은 구성을 갖는 루프 안테나 유닛(200)은, 전류량이 많은 전자 부품이 루프 안테나 유닛(200)의 근처에 배치되는 경우에 유효하다.

도전 패턴(20)의 배면부(20A)를 전류량이 많은 전자 부품의 방향을 향하게 함으로써, 즉, 전자 부품과 루프 안테나(110, 110')의 사이에 배면부(20A)를 배치함으로써, 루프 안테나(110, 110')에 대한 노이즈의 영향을 경감할 수 있다. 루프 안테나 유닛의 주위의 일부를 도전 패턴(20)으로 둘러싼 루프 안테나 유닛에 대해서는 후술한다.

또한, 도전 패턴(20)은, 도 6에 도시하는 바와 같이 일부가 개방되어 있는 패턴(전기적으로 폐쇄한 패턴이 아니라, 전기적으로 연결되어 있지 않은 패턴)일 필요가 있다. 도 24에 도시하는 바와 같은 전기적으로 연결된 도전 패턴(20c)에서는, 도전 패턴(20c)의 주위에 배치된 전자 부품(외부)의 전류나 자계 등의 영향을 받아, 와전류(E)가 발생하기 쉽다. 이 와전류(E)는 도전 패턴(20c)의 내부에 위치하는 안테나에 역방향의 전류를 발생시키는 노이즈원이 된다.

(제4 실시 형태)

도 7은, 제4 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다. 도 7에서, 제3 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(루프 안테나 유닛)

제4 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(300)은, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 루프 안테나(110, 110')의 주위를 부분적으로 둘러싸는 도전 패턴(20)을 구비한다. 제4 실시 형태는, 이행 영역(15, 16)의 배치의 점에서, 제3 실시 형태와 다르다.

구체적으로, 제3 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(200)에서는, 배면부(20A)에 대향하는 위치에 이행 영역(15, 16)이 배치되어 있다. 이에 반해, 제4 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(300)에서는, 2개의 측부(20B)에 대향하는 위치에 이행 영역(15, 16)이 배치되어 있다.

그 밖에, 루프 안테나 유닛(300)의 구조는, 루프 안테나 유닛(200)과 동일하다. 본 실시 형태에서는, 루프 안테나 유닛(300)에 의해 얻어지는 효과는, 제3 실시 형태의 루프 안테나 유닛(200)과 거의 등가이다.

(제5 실시 형태)

도 8은, 제5 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛을 도시하는 평면도이다. 도 8에서, 상술한 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(루프 안테나 유닛)

제5 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(800)은, 서로 인접하는 2개의 루프 안테나(810)(제1 루프 안테나) 및 루프 안테나(820)(제2 루프 안테나)를 갖는다.

2개의 루프 안테나(810, 820)는, 서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다르다. 평면으로 보아, 2개의 루프 안테나(810, 820)는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있다.

루프 안테나를 구성하는 루프의 밀도의 점에서, 제5 실시 형태는, 제2 실시 형태와는 다르다.

구체적으로, 루프 안테나(810)는, 시계 방향(CW)으로 연속해서 주회하는 복수의 루프(811 내지 815)를 갖는다. 루프 안테나(820)는, 반시계 방향(ACW)으로 연속해서 주회하는 복수의 루프(821 내지 825)를 갖는다.

루프 안테나(810, 820) 각각에 있어서, 중심선 C-C'에 가까운 위치에 있는 내측 영역(HD)에서는, 루프의 배선 밀도는 높고, 중심선 C-C'로부터 이격된 외측 영역(LD)에서의 루프의 배선 밀도는 낮게 되어 있다.

여기서, 배선 밀도란, 단위 면적당 복수의 루프의 합계 길이를 의미한다. 혹은, 배선 밀도란, 평면으로 보아 복수의 루프를 가로지르는 방향(중심선 C-C'에 대하여 수직인 방향)에서의 단위 폭당 복수의 루프의 개수를 의미한다.

이 때문에, 단위 면적당 복수의 루프의 합계 길이가 큰 영역(내측 영역(HD))에서는, 배선 밀도가 높다. 혹은, 평면으로 보아, 복수의 루프를 가로지르는 방향의 단위 폭당 복수의 루프의 개수가 적은 영역(외측 영역(LD))에서는, 배선 밀도가 낮다.

배선 밀도가 낮은 외측 영역(LD)에서는, 낮은 밀도의 자속이 형성되기 때문에, 이에 수반하여 루프 안테나 유닛(800)의 주위에 대한 노이즈의 방산을 억제할 수 있다. 배선 밀도가 낮은 외측 영역(LD)을 형성함으로써, 루프 안테나(810)와 루프 안테나(820)에서의 기생 용량의 발생을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라, 서로 인접하는 루프 안테나(810)와 루프 안테나(820)는, 중심선 C-C'에 대하여 대칭으로 배치되어 있기 때문에, 안테나의 대칭성에 의한 노이즈 방산을 상쇄하는 효과가 얻어져서, 루프 안테나 유닛(800)의 외부에 대한 노이즈의 방산을 억제할 수 있다.

또한, 중심선 C-C'에 가까운 영역(내측 영역(HD))에서의 루프 안테나(810)와 루프 안테나(820)의 자계 결합은 향상된다. 이 때문에, 비접촉 수급전을 행하는 수전 안테나나 급전 안테나로서 루프 안테나 유닛(800)을 사용할 경우, 크레이들(충전대)에 대한 루프 안테나 유닛(800)의 수급전의 효율을 향상시킬 수 있다. 복수의 루프의 배선 밀도가 낮은 외측 영역(LD)과, 복수의 루프의 배선 밀도가 높은 내측 영역(HD)을 마련함으로써, 주파수 대역을 넓히기 쉽다는 효과가 얻어진다. 크레이들과 루프 안테나 유닛(800)의 사이의 위치 어긋남을 허용하는 마진을 얻을 수 있어, 수급전의 효율을 향상시킬 수 있다. 루프 안테나 유닛(800)이 배선 밀도가 낮은 외측 영역(LD)을 가짐으로써, 루프 안테나(810) 및 루프 안테나(820)의 각각에서의 기생 용량을 저감시켜, 수급전의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 루프 안테나(810, 820)는, 평면으로 보아 중심선 C-C'을 축으로 해서 대칭으로 배치되어 있다. 루프 안테나 유닛(800)을 외부에서 보았을 때, 자계 방사의 균등성이 유지되어, 평형성을 확보하기 쉽다. 뿐만 아니라, 2개의 루프 안테나(810, 820)가 인접함으로써, 중심선 C-C'에 대하여 대칭이 되는 자계 결합을 하기 쉬워진다.

또한, 중심선 C-C'에 대하여 수직 방향에 있어서, 소경 루프 안테나를 구성하는 복수의 루프의 배선 밀도를 바꿈으로써, 자계 분포를 루프 안테나 유닛(800)의 중심에 치우치게 하기 쉽다. 혹은, 복수의 루프의 배선 밀도가 다른 부분(내측 영역(HD), 외측 영역(LD))을 마련함으로써, 공진의 주파수 대역을 넓힐 수 있다. 또한, 중심선 C-C'에 가까운 위치에 자계 분포를 치우치게 함으로써, 예를 들어 충전을 위해서, 복수의 안테나를 구비하는 크레이들(충전대)을 사용한 충전을 원활하게 행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 크레이들에 구비되는 복수의 안테나에 대한 공진성이 향상되어, 크레이들과 복수의 안테나의 사이의 위치 정렬의 마진(위치 어긋남을 허용하는 마진)이 넓어진다.

또한, 본 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛(800)에서는, 2개의 루프 안테나(810, 820)를 부분적으로 둘러쌈과 함께 대략 U자상의 형상을 갖는 도전 패턴(20)이 마련되어도 된다.

(제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태)

제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기는, 스마트폰, 태블릿, 노트북 PC 등의 통신 단말기, 스마트 워치나 스마트 글래스 등의 웨어러블 단말기, 카메라, 게임기기, 전자 페이퍼, 디스플레이부를 갖는 IC 카드나 메모리 카드 등의 데이터 캐리어, 또한 개인 인증 디바이스 등 통신 기능을 갖는 정보 매체를 포함한다. 제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기는, TV나 광고 매체 등의 표시부의 표시 기능을 구비하고 또한 정전 용량 방식의 입력 기능을 구비하는 전자 기기를 포함한다. 이러한 전자 기기에는, 휴대나 취급의 간편함의 관점에서 비접촉 충전 기능이 탑재되는 것이 바람직하다.

이하에 설명하는 제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에서는, 특징적인 부분에 대해서 설명하고, 예를 들어 통상의 전자 기기에 사용되고 있는 구성 요소와 후술하는 실시 형태에 따른 전자 기기의 차이가 없는 부분에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.

제1 기판이나 제2 기판, 제1 배선, 제2 배선, 제3 배선 등, 혹은, 제1 도전성 금속 산화물층 및 제2 도전성 금속 산화물층 등에 사용되는 「제1」이나 「제2」 등의 서수사는, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해서 붙이고 있으며, 수량을 한정하지 않는다. 또한, 제1 도전성 금속 산화물층 및 제2 도전성 금속 산화물층은, 이하의 설명에서, 단순히 도전성 금속 산화물층이라고 약칭하는 경우가 있다.

또한, 후술하는 전자 기기는, 상술한 제2 실시 형태 내지 제5 실시 형태에 따른 루프 안테나 유닛에 상당하는 제1 안테나 유닛, 제2 안테나 유닛, 제3 안테나 유닛, 제4 안테나 유닛 및 제5 안테나 유닛을 구비한다. 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 제1 내지 제5 안테나 유닛을, 단순히 안테나 유닛이라고 호칭하는 경우가 있고, 또한 루프 안테나를 안테나라고 호칭하는 경우가 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 안테나 유닛은, 루프 안테나 유닛과 동의이다.

제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기가 디스플레이부를 갖는 경우, 디스플레이부를 구성하는 표시 기능층으로서는, LED(Light Emitting Diode)라고 호칭되는 복수의 발광 다이오드 소자, OLED라고도 호칭되는 복수의 유기 EL(유기 일렉트로루미네센스) 소자, 혹은 액정층을 사용할 수 있다.

유기 EL 소자는, 한 쌍의 전극간에 전계가 부여되었을 때, 양극(예를 들어, 상부 전극)으로부터 주입되는 홀과, 음극(예를 들어, 하부 전극, 화소 전극)으로부터 주입되는 전자가 재결합함으로써 여기되어, 화소 단위로 발광하는, 유기 재료를 사용한 표시 기능층이다. 유기 EL의 경우의 표시 기능층은, 발광의 성질을 갖는 재료(발광 재료)를 함유함과 함께, 바람직하게는 전자 수송성을 갖는 재료를 함유한다. 발광층은, 양극과 음극의 사이에 형성되는 층이며, 하부 전극(정극) 상에 홀 주입층이 형성되어 있는 경우에는, 홀 주입층과 상부 전극(부극)의 사이에 발광층이 형성된다. 또한, 양극 상에 홀 수송층이 형성되어 있는 경우에는, 홀 수송층과 음극의 사이에 발광층이 형성된다. 상부 전극과 하부 전극의 역할은 교체할 수 있다.

LED는, 유기 EL 소자와 마찬가지의 전극 구조를 갖고, 또한 LED(표시 기능층, 발광층)의 구동은, 유기 EL 소자와 마찬가지로 행하여진다. LED는, 인듐질화갈륨(InGaN), 질화갈륨(GaN), 알루미늄질화갈륨(AlGaN), 알루미늄갈륨비소(AlGaAs), 갈륨비소인(GaAsP), 인화갈륨(GaP) 등, 화합물 반도체의 단층이나 적층 구성을 사용한다.

후술하는 바와 같이, 상기 화합물 반도체의 구조로서, n형 반도체층/발광층/p형 반도체층의 적층 구성으로 사용되는 경우가 많다. LED의 전극 구조에 있어서, 상기 적층 구성의 편측 면에 정극과 부극이 배열되도록 배치되는 구조, 바꾸어 말하면, 수평 방향으로 이들 전극이 배열되도록 배치되는 수평형 발광 다이오드가 알려져 있다. 혹은, 상부 전극/n형 반도체층/발광층/p형 반도체층/하부 전극으로 두껍게 수직 방향으로 적층되는 수직형 발광 다이오드가 알려져 있다. 수직형 발광 다이오드에서는, 상부 전극과 하부 전극은, 다른 면에 배설된다. 이상과 같이 LED의 발광층은, 무기 재료로 구성된다.

제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기에 적용 가능한 기판은, 투명한 기판에 한정할 필요는 없다. 예를 들어, 후술하는 제1 기판, 제2 기판, 제3 기판에 적용 가능한 기판으로서, 유리 기판, 석영(인공 석영 포함) 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판 등을 들 수 있다. 제2 기판, 제3 기판은 투명하여도 되고, 불투명한 기판, 착색된 기판이어도 된다. 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아미드, 말레이미드, 폴리카르보네이트, 아크릴, 에폭시 등의 수지로 구성된 기판을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 유전 손실이 작은 수지로 구성된 기판이 전자 기기에 적용되는 것이 바람직하다. 이러한 수지로 구성된 기판에는, 유리 섬유 등 필러를 첨가할 수도 있다. 접착재를 개재해서 구리박을 라미네이트한 에폭시 수지로 구성된 기판을 사용하여, 에천트를 사용하는 공지된 포토리소그래피의 방법으로 안테나 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 비접촉 IC 카드와 같은 카드 형상의 전자 기기에 상술한 실시 형태에 따른 루프 안테나를 사용하는 경우, 수지 기판으로서 염화비닐을 사용한 기판이 채용되어도 된다.

상술한 실시 형태에 따른 루프 안테나를 구비하는 안테나 유닛이 전자 기기에 적용되는 구성에서는, 안테나 유닛을 다층의 수지층의 사이, 혹은, 다층의 세라믹층의 사이에 형성하는 것이 가능하다. 이와 같은 구성을 갖는 전자 기기에서는, 다양한 전기 신호를 비접촉으로 송수신하거나, 전자 기기의 구동에 필요한 전력의 송수전을 하거나 할 수 있다. 혹은, 안테나가 형성되는 기판은, 페라이트 등이 분산된 자성체이어도 된다.

열 방산이 필요한 LED나 유기 EL 등의 발광 소자를 전자 기기에 적용하는 것을 고려할 경우, 축열을 피하기 위해서, 전자 기기에 사용되는 기판의 열전도율(κ)(W/m·K)은 1보다 큰 것이 바람직하다. 통상의 유리 기판의 열전도율은 0.5 내지 0.8W/m·K 전후이며, 이 열전도율보다도 양호한 열전도율을 갖는 강화 유리, 석영 기판, 사파이어 유리 등이, 제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기에 사용되는 기판으로서 바람직하다.

제6 실시 형태 내지 제8 실시 형태에 따른 전자 기기에 사용되는 기판 상에 형성되는 배선, 예를 들어 제1 도전 배선, 제2 도전 배선, 박막 트랜지스터를 구동하는 소스 배선, 게이트 배선, 전원선이나 안테나를 포함하는 배선은, 열전도성이 양호한 구리 배선 혹은 구리 합금 배선을 포함하는 배선을 사용하는 것이 바람직하다. LED나 유기 EL 등의 발광 소자(발광 다이오드 소자)를 형성하는 제2 기판의 제4 면에, 열전도성이 좋은 금속층 혹은 열전도성이 좋은 광흡수층을 도전성 실드층의 구성에 포함하는 것이 바람직하다.

(제6 실시 형태)

도 9는, 제6 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 평면도이며, 도 3에 도시하는 루프 안테나가 적용된 구조를 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 전자 기기로서, 비접촉 IC 카드라고 불리는 데이터 캐리어가 사용되고 있다. 도 9에서, 상술한 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

전자 기기(400)는, 예를 들어 염화 비닐 수지 등의 수지 필름으로 구성된 기판(700) 상에, 루프 안테나(410), 안테나 전원부(411), 제어부(412), 메모리(413), 충전 제어부(414) 및 이차 전지(415)가 형성된 구조를 구비한다. 이차 전지(415)는, 예를 들어 리튬 전지나 대용량 콘덴서이다. 종래부터 알려져 있는 많은 IC 카드의 구조와 마찬가지로, 전자 기기(400)로부터 충전 제어부(414) 및 이차 전지(415)를 생략해도 된다. 안테나 전원부(411)에는, 13.56MHz 등 IC 카드 리더·라이터와의 통신(공진) 제어를 행하는 동조 회로, 정류 회로 등을 포함한다. 통신에 사용하는 주파수는, 13.56MHz에 한정되지 않고, 복수의 주파수 대역이 사용되어도 된다. 13.56MHz보다 높은 주파수가 사용되어도 된다.

루프 안테나(410)는, 기판(700) 상에 형성된 수㎛ 내지 수십㎛의 두께를 갖는 구리박에 패터닝을 행함으로써, 3 내지 25의 범위의 권취수를 갖는 도전 배선으로 구성되어 있다. 예를 들어, 안테나 전원부(411), 제어부(412), 메모리(413) 등이 집적된 IC 칩을, 예를 들어 기판(700) 상에 실장한다. 또한, 실장 후, 염화 비닐 수지 등으로 라미네이트 처리를 행하고, 원하는 형상이 되도록 기판(700)의 단부면을 가공하여, IC 카드인 전자 기기(400)가 얻어진다.

(제7 실시 형태)

도 10은, 제7 실시 형태에 따른 전자 기기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 11은, 제7 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제2 기판을 도시하는 평면도이다. 도 12는, 제7 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제3 기판을 도시하는 평면도이다. 도 10 내지 도 12에서, 상술한 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(전자 기기의 기능 구성)

도 10에 도시하는 바와 같이, 전자 기기(500)는, 제1 기판(701), 제2 기판(702) 및 제3 기판(703)을 구비한다. 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 제1 기판(701), 제2 기판(702) 및 제3 기판(703)은 이 순서대로 적층되어 있다.

제1 기판(701)은 제1 면(41)과 제2 면(42)을 구비한다. 제2 기판(702)은 제3 면(43)과 제4 면(44)을 구비한다. 제3 기판(703)은 제5 면(45)과 제6 면(46)을 구비한다.

(표시부)

표시부(140)는, 제1 기판(701)의 제2 면(42)과 제2 기판(702)의 제3 면(43)의 사이에 마련되어 있고, 표시 기능층(141), 표시 기능 구동부(142) 및 제3 안테나 유닛(530)을 포함한다.

표시 기능층(141)은, 예를 들어 액정층이며, 표시 기능 구동부(142)는, 제2 기판(702) 상에 매트릭스상으로 배설되는 능동 소자(TFT) 어레이이다. 액정층을 구성하는 액정으로서는, 트위스트 네마틱, 게스트 호스트, 고분자 분산형 액정 등 다양한 액정을 적용할 수 있다.

제1 기판(701) 및 제2 기판(702) 중 한쪽에, 적색, 녹색, 청색으로 구성된 복수의 착색 패턴을 갖는 컬러 필터가 형성되어도 된다. 컬러 필터는, 시안, 마젠타, 옐로우, 화이트 색을 포함해도 되고, 시안, 마젠타, 옐로우의 보색 컬러 필터이어도 된다.

(시스템 제어부)

시스템 제어부(150)는, 제2 기판(702)과 제3 기판(703)의 사이에 마련되어 있고, 안테나부(151)와, 충전 제어부(152)와, 전환부(153)와, NFC 통신부(154)(Near Field Communication)와, CPU(155)(Central Processing Unit)와, 제2 안테나 유닛(520)을 포함한다.

본 실시 형태에 있어서, 시스템 제어부(150)는, 표시부(140)에서의 표시 기능, 통신 기능 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 이차 전지(156)는, 시스템 제어부(150)의 인접하는 위치에 마련되어 있다.

시스템 제어부(150)는, 표시부(140)와 시스템 제어부(150)의 사이에서, 부호 TR23의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제3 안테나 유닛(530) 및 제2 안테나 유닛(520)을 통해서, 표시 기능층의 구동에 관한 각종 신호의 송수신을 비접촉으로 행하고 또한 표시 기능층의 구동에 필요한 전력의 공급 및 수전을 비접촉으로 행한다.

CPU(155)는, 이차 전지(156), 제2 안테나 유닛(520), 충전 제어부(152), 전환부(153) 및 NFC 통신부(154)와 전기적으로 접속되어 있다. 충전 제어부(152) 및 NFC 통신부(154)는, 전환부(153)와 전기적으로 접속되어 있다. 안테나부(151)는, 충전 제어부(152), 전환부(153) 및 NFC 통신부(154)와 전기적으로 접속되어 있다.

제2 안테나 유닛(520)은, 표시부(140)를 구성하는 능동 소자 어레이에 대한, 영상 신호의 송수신과, 전력 송전을 행한다.

안테나부(151)는, 제2 실시 형태에 나타내는 형상을 갖는 선 대칭으로 루프 안테나가 배설된 제1 안테나 유닛(510)을 구비한다.

충전 제어부(152)는, 부호 TR56의 화살표로 나타내는 바와 같이, 안테나부(151)에 마련된 제1 안테나 유닛(510)을 통해서 100V 등의 외부 전원(도 10에서는 AC 어댑터(158)나 크레이들(159))으로부터 공급되는 전력을 수전한다. 충전 제어부(152)는, 정류 기능이나 이차 전지(156)의 전압 감시 기능을 포함하고, 충전 제어부(152)로부터 전력을 이차 전지(156)에 공급해서 충전을 행한다.

안테나부(151)는, 권취 방향이 서로 다른 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 제1 안테나 유닛(510)을 구비하고, 공진에 사용되는 콘덴서나 루프 안테나의 코일 길이 등을 조정하는 기능을 갖는다. 전환부(153)는, 시스템 제어부(150)로부터 신호를 수신하여, 안테나부(151)의 수전 기능과 근거리 통신(NFC 통신) 기능의 전환을 행한다.

안테나부(151)에 의해 행하여지는 수전에 있어서는, Qi 규격에 기초하는 주파수를 채용할 수 있다. 예를 들어, 100KHz 내지 200KHz의 주파수를 사용할 수 있다. 혹은, 안테나부(151)에 의한 수전은, 금후에 예정되어 있는 와이어리스 충전의 국제 표준 규격에 대응할 수 있다. 안테나부(151)를 사용한 근거리 통신의 공진 주파수로서는, 예를 들어 13.56MHz, 혹은 이 주파수보다도 높은 주파수를 채용할 수 있다. 근거리 통신은, NFC 통신부(154)에서 제어된다. NFC 통신부(154)는, 근거리 통신을 행하기 위한 변복조 기능을 갖는다.

(외부 전원)

도 10에 도시되는 크레이들(159)은, 제7 실시 형태에 따른 전자 기기(500)나 스마트폰 등의 휴대 단말기, 웨이러블 기기를 충전하는 기능을 갖고 있으며, 전력 급전부로서 기능한다. 크레이들(159)은, 전자기 유도 방식에 의한 복수의 급전측 안테나(157)을 구비하고, 전자 기기(500)는, 이러한 하나 이상의 급전측 안테나(157)로부터 비접촉으로의 전력 공급을 받을 수 있다. 크레이들(159)은, 복수의 급전측 안테나(157)의 어느 것을 선택하는 안테나 전환부를 갖는다. 크레이들(159)은, 예를 들어 AC 어댑터(158)를 통해서, 100V나 220V 등의 외부 전원과 접속되어 있다.

(이차 전지)

이차 전지(156)는, 제2 기판(702)과 제3 기판(703)의 사이에서, 시스템 제어부(150)에 인접하는 위치에 마련되어 있다.

이차 전지(156)로서는, 리튬 전지, 니켈 수소 전지, 유기 라디칼 전지, 납 전지, 리튬 공기 전지, 니켈 아연 전지, 니켈 카드뮴 전지, 은 아연 전지 등을 들 수 있다. 예를 들어, 나일론, 알루미늄 등의 금속층, 시클로파라페닐렌(CPP), 전극, 세퍼레이터, 전해액 등이 외장재에 의해 라미네이트되어 라미네이트형 리튬 전지가 채용되어도 된다. 전고체형 리튬 전지, 예를 들어 리튬 황 전지 등의 이차 전지를 이차 전지(156)에 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 스페이스(기판간의 두께)의 관점에서, 이차 전지(156)를 마련하는 것이 어려운, 제1 기판의 제2 면 상, 제2 기판의 제3 면 상에는, 예를 들어 대용량의 콘덴서를 구비할 수 있다. 대용량의 콘덴서의 구성에는, 진공 성막 등의 방법에 의해 성막된 박막을 사용할 수 있다.

이차 전지(156)에는 온도 센서가 설치되어 있어, 충전 제어부(152)가 온도 이상을 검지한 경우, 충전 제어부(152)는, 이차 전지(156)에 대한 전력 공급(송수전)을 정지한다.

도 10에 도시하는 제1 기판(701), 제2 기판(702) 및 제3 기판(703)에 사용되는 기판은, 투명한 기판에 한정할 필요는 없다. 예를 들어, 제1 기판(701), 제2 기판(702) 및 제3 기판(703)에 적용 가능한 기판으로서, 유리 기판, 석영(인공 석영 포함) 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판 등을 들 수 있다. 제2 기판(702) 및 제3 기판(703)은 투명하여도 되고, 불투명한 기판, 착색된 기판이어도 된다. 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아미드, 폴리카르보네이트 등의 수지 기판을 사용하는 것도 가능하다. 제3 기판(703)은, 마그네슘 합금 등의 금속으로 형성해도 된다.

(제1 기판)

도 10에 도시하는 제1 기판(701)의 제1 면(41) 상에는, 예를 들어 위상차판이나 편광판 등의 광학 소자, 터치 패널이나 커버 유리, 반사 방지막 등을 적층할 수 있다. 제1 기판(701)의 제2 면(42) 상에는, 예를 들어 컬러 필터, 위상차층, 투명 전극, 배향막 등을 형성해도 된다.

(제2 기판)

도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 기판(702)의 제3 면(43) 상에는, 적어도, 능동 소자 어레이(TFT 어레이, 박막 트랜지스터 어레이)를 포함하는 표시 기능 구동부(142) 및 제3 안테나 유닛(530)이 배설되어 있다. 표시 기능 구동부(142)에 있어서, 능동 소자 어레이는, 액정층인 표시 기능층(141)을 구동한다. 표시 기능층(141)은, 제1 기판(701)의 제2 면(42)과 제2 기판(702)의 제3 면(43)의 사이에 배치되어 있다.

능동 소자 어레이 상에는, 가시광을 반사하는 화소 전극(이하, 반사 전극)이나 배향막이 능동 소자(TFT)에 대응하는 위치에 형성되어도 된다. 반사 전극은, 가시 영역의 광(외광)을 반사하는 알루미늄이나 은, 혹은 은 합금으로 형성할 수 있다. 은이나 은 합금을 반사 전극에 사용하는 경우, [도전성 금속 산화물층/은 합금층/도전성 금속 산화물층]과 같은 층 구성을 갖도록, 도전성 금속 산화물에 의해 은 합금층이 끼움 지지된 구조를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 제7 실시 형태에 따른 전자 기기(500)는, 반사 전극을 ITO 등 투명 도전막으로 형성하고, 제2 기판(702)의 이면의 위치에 LED 등의 백라이트 유닛이 삽입된 투과형 액정 표시 장치이어도 된다.

도 11에 도시한 바와 같이, Ax-Ay로 표시되는 유효 표시 영역에는, 복수의 소스 배선(66)과 복수의 게이트 배선(69)으로 구획되는 복수의 화소 개구부(PX)(화소)가 배치되어 있다. 복수의 화소 개구부(PX) 각각에는, 도시하지 않은 능동 소자(박막 트랜지스터 어레이)가 형성되어 있다. 복수의 소스 배선(66) 각각은, 시프트 레지스터, 비디오 라인, 아날로그 스위치를 포함하는 소스 신호 스위칭 회로(26)에 접속되어 있다. 복수의 게이트 배선(69) 각각은, 시프트 레지스터를 포함하는 게이트 신호 스위칭 회로(27)에 접속되어 있다. 소스 신호 스위칭 회로(26), 게이트 신호 스위칭 회로(27)는, 표시 제어부인 시스템 제어부(150)로부터 출력되는 신호를 수신하여, 표시 기능층(141)인 액정층을 제어한다.

(제3 안테나 유닛)

도 11에 도시하는 제3 안테나 유닛(530)은, 권취 방향이 서로 다른 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 1조의 안테나 유닛을 2개(2조) 갖고, 즉, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 전력 수전부(35)와, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 영상 신호 수신부(36)를 포함한다.

전력 수전부(35)는, 루프 안테나(535A)와, 루프 안테나(535A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(535B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(535A, 535B)는, 전력 수전 안테나 유닛(535)을 구성한다.

영상 신호 수신부(36)는, 루프 안테나(536A)와, 루프 안테나(536A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(536B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(536A, 536B)는, 영상 신호 수신 안테나 유닛(536)을 구성한다.

이러한 전력 수전 안테나 유닛(535) 및 영상 신호 수신 안테나 유닛(536)은, 상술한 제3 실시 형태에 따른 안테나 유닛(200)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 단, 본 실시 형태에서는, 제4 실시 형태에 따른 안테나 유닛(300)이나 제5 실시 형태에 따른 안테나 유닛(800)을 채용할 수 있다.

전력 수전부(35)는, 제1 전원 제어부(59)에서 제어된다. 제1 전원 제어부(59)는 적어도, 주파수 정합 기능 및 정류 기능을 포함한다. 표시 제어부(28)는, 제1 전원 제어부(59)로부터 공급되는 전력을 수전하여, 게이트 신호 스위칭 회로(27)나 소스 신호 스위칭 회로(26)를 제어한다.

제2 기판(702)의 제3 면(43) 상에 구비되는 제3 안테나 유닛(530)은, 후술하는 제3 기판(703)의 제5 면(45) 상에 구비되는 제2 안테나 유닛(520)과, 예를 들어 ±3㎛ 이내의 위치 정밀도로 중첩된다. 여기에서 "중첩된다"란, 관찰자(P)가 전자 기기(500)를 관찰하는 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 제3 안테나 유닛(530)과 제2 안테나 유닛(520)이 동일한 형상으로, 동일한 위치에 배치되어 있는 것을 의미한다.

(제3 기판)

도 12에 도시하는 바와 같이, 제3 기판(703)의 제5 면(45) 상에는, 적어도, 제1 안테나 유닛(510), 제2 안테나 유닛(520), 시스템 제어부(150), 이차 전지(156) 등이 배치되어 있다.

상술한 바와 같이, 평면으로 보아, 제2 안테나 유닛(520)은 제3 안테나 유닛(530)과 중첩되는 위치에 배치되어 있다.

제1 안테나 유닛(510)은, 전자 기기(500)의 외부와 내부의 사이의 통신 기능 및 전자 기기(500)의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행한다. 제2 안테나 유닛(520)은, 제3 안테나 유닛(530)에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행한다.

관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 제2 안테나 유닛(520) 및 제3 안테나 유닛(530)은 중첩되어 있고, 제1 안테나 유닛(510)과 제3 안테나 유닛(530)은 중첩되어 있지 않다.

(제1 안테나 유닛)

제1 안테나 유닛(510)은, 루프 안테나(531)와, 루프 안테나(531)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(532)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다.

제1 안테나 유닛(510)은, 제1 안테나 유닛(510)을 덮도록 자성체층을 구비하는 것이 바람직하다. 이차 전지(156)의 크기는, 자성체층보다 약간 작은 크기이어도 된다.

제1 안테나 유닛(510)에서는, 예를 들어 폴리이미드 등 필름 상에 접착층을 형성하고, 접착층 상에 형성된 구리박을 도 12에 도시하는 안테나 형상을 갖도록 가공하고, 또한 페라이트 등의 자성체가 분산된 자성체층을 제1 안테나 유닛(510)에 접합한 구성이 채용되어도 된다.

예를 들어, 크레이들(159)과 제1 안테나 유닛(510)이 공진할 때, 루프 안테나(531)와 루프 안테나(532)가 인접하는 부분에 위치하는 루프(537, 538)는, 동일한 방향으로 전류가 흐른다. 구체적으로, 루프(537, 538)에 흐르는 전류는, 도 12에 도시하는 바와 같이 상방으로 흐르는 경우와, 도 12에 도시하는 방향과는 반대인 하방으로 흐르는 경우가 있다. 즉, 루프(537, 538)에 흐르는 전류는, 교대로, 흐르는 방향이 바뀐다. 동일한 방향으로 루프를 흐르는 전류는, 루프 안테나(531)와 루프 안테나(532)의 사이의 전자적인 결합을 진행시켜, 크레이들(159)의 안테나와의 공진의 개선에 기여하고, 뿐만 아니라, 제1 안테나 유닛(510)과 크레이들(159)의 안테나의 사이의 위치 어긋남을 흡수하는 작용이 생긴다.

제1 안테나 유닛(510)을 구성하는 루프 안테나(531, 532)는, 루프 형상을 갖도록 주회하는 스파이럴상의 도전 배선을 동일 평면 상에 형성함으로써 얻어지고 있다. 또한, 제5 면(45)에 대하여 평면 실장 가능한 루프 안테나 형상을 가져도 된다. 루프 안테나(531, 532)의 권취수는, 예를 들어 3 내지 25의 범위에서 선택할 수 있다. 도 12에 도시한 루프 안테나(531, 532)의 권취수는 5로 하고 있다. 루프 안테나의 권취수로서는, 공진 주파수의 선택과, 공진에 최적인 안테나의 임피던스 설정으로부터 조건에 맞는 권취수를 선택할 수 있다. 제1 안테나 유닛(510)을 구성하는 루프 안테나(531, 532) 각각의 안테나 유닛 면적은, 큰 것이 바람직하다. 도 12에 도시하는 부호 Bx, By로 표시된 부분의 면적이 안테나 유닛 면적에 상당한다. 도 12에서는 생략되어 있는 용량 소자의 용량은, 공진을 행하기 위해서 조정된다. 구체적으로, 비접촉 충전 시에 있어서는, 충전 제어부(152)에서 공진의 조정이 행하여진다. NFC 통신의 경우에는, NFC 통신부(154)에서 공진의 조정이 행하여진다. 비접촉 충전과 NFC 통신은, 전환부(153)에 의해 전환해서 실행된다.

또한, 부호 Bx, By로 표시된 부분의 면적은, 큰 것이 바람직하지만, 본 실시 형태는, 제1 안테나 유닛(510)의 크기를 한정하지 않는다.

(제2 안테나 유닛)

도 12에 도시하는 제2 안테나 유닛(520)은, 권취 방향이 서로 다른 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 1조의 안테나 유닛을 2개(2조) 갖고, 즉, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 전력 공급부(33)와, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 영상 신호 송신부(34)를 포함한다.

전력 공급부(33)는, 루프 안테나(533A)와, 루프 안테나(533A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(533B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(533A, 533B)는, 전력 급전 안테나 유닛(533)을 구성한다.

영상 신호 송신부(34)는, 루프 안테나(534A)와, 루프 안테나(534A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(534B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(534A, 534B)는, 영상 신호 송신 안테나 유닛(534)을 구성한다.

이러한 전력 급전 안테나 유닛(533) 및 영상 신호 송신 안테나 유닛(534)은, 상술한 제3 실시 형태에 따른 안테나 유닛(200)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 단, 본 실시 형태에서는, 제4 실시 형태에 따른 안테나 유닛(300)이나 제5 실시 형태에 따른 안테나 유닛(800)을 채용할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 제2 안테나 유닛(520)은, 전력 공급부(33)와 전력 수전부(35)가 중첩되도록 또한 영상 신호 송신부(34)와 영상 신호 수신부(36)가 중첩되도록, 제3 안테나 유닛(530)에 중첩되어 있다.

제2 안테나 유닛(520)의 크기는, 예를 들어 디스플레이 등 전자 기기의 주변 등 프레임의 폭에 형성하는 경우에, 제1 안테나 유닛(510)보다도 작아도 된다.

(제8 실시 형태)

제8 실시 형태에 따른 전자 기기(600)를, 도 13 내지 도 22를 참조하면서 설명한다.

도 13은, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 블록도이며, 루프 안테나 등을 구비하는 전자 기기를 도시하는 도면이다. 도 14는, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제1 기판을 도시하는 평면도이다. 도 15는, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 제1 기판을 도시하는 도면이며, 박막 트랜지스터의 구조를 도시하는 단면도이다. 도 16은, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 제1 기판의 제2 면에 마련된 제3 박막 트랜지스터를 도시하는 단면도이다. 도 17은, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 구성하는 루프 안테나 유닛이 마련된 제3 기판을 도시하는 평면도이다. 도 18은, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 루프 안테나 등을 구비하는 전자 기기를 도시하는 도면이다. 도 13 내지 도 22에서, 상술한 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

이하의 기재에 있어서, 터치 센싱에 관계되는 배선, 전극 및 신호를, 단순히, 터치 센싱 배선, 터치 구동 배선, 터치 검출 배선, 터치 배선, 터치 전극 및 터치 신호라고 칭하는 경우가 있다. 터치 센싱 구동을 행하기 위해서 터치 센싱 배선에 인가되는 전압을 터치 구동 전압이라고 칭한다. 터치 센싱 배선 유닛은, 복수의 평행한 제1 도전 배선(제1 터치 배선)과, 절연층을 개재해서 복수의 평행한 제2 도전 배선(제2 터치 배선)으로 구성된다. 제1 도전 배선, 제2 도전 배선은, 이하의 기재에서, 단순히, 도전 배선 또는 터치 배선이라고 호칭하는 경우가 있다. 예를 들어, 터치 센싱에 관한 구동 제어부를, 터치 구동 제어부 등이라고 약칭하는 경우가 있다. 제1 도전 배선과 제2 도전 배선은, 평면으로 보아 직교한다.

(전자 기기의 기능 구성)

제8 실시 형태에 따른 전자 기기(600)에서는, 표시 기능층으로서, 마이크로 LED라고 호칭되는 복수개의 발광 다이오드 소자가 채용되어 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터 어레이 상에, 복수의 적색 발광 다이오드 소자, 복수의 녹색 발광 다이오드 소자, 및 복수의 청색 발광 다이오드 소자를 매트릭스상으로 배열해서 표시부가 형성되어 있다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 전자 기기(600)는, 제1 기판(801), 제2 기판(802) 및 제3 기판(803)을 구비한다. 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 제1 기판(801), 제2 기판(802) 및 제3 기판(803)은 이 순서대로 적층되어 있다.

제1 기판(801)은 제1 면(41)과 제2 면(42)을 구비한다. 제2 기판(802)은 제3 면(43)과 제4 면(44)을 구비한다. 제3 기판(803)은 제5 면(45)과 제6 면(46)을 구비한다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 전자 기기(600)는, 터치 센싱부(160), 표시부(140) 및 시스템 제어부(250)를 구비한다. 시스템 제어부(250)는, 터치 센싱 기능, 표시 기능, 통신 기능, 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부이다.

(터치 센싱부)

터치 센싱부(160)(터치 센싱 기능층)는, 제5 안테나 유닛(550), 터치 기능 구동부(161) 및 터치 센싱 배선 유닛(162)을 구비한다. 제5 안테나 유닛(550) 및 터치 센싱 배선 유닛(162)은, 터치 기능 구동부(161)와 전기적으로 접속되어 있다. 터치 센싱부(160)에 있어서, 터치 기능 구동부(161)는, 터치 센싱 배선 유닛(162)을 사용해서 터치 센싱 기능(예를 들어, 정전 용량 방식의 터치 센싱 기능)을 제어한다.

제5 안테나 유닛(550), 터치 기능 구동부(161) 및 터치 센싱 배선 유닛(162)은, 후술하는 제1 기판(801)의 제2 면(42)에 배설되어 있다. 제5 안테나 유닛(550)은, 관찰자측에서 본 평면으로 보아, 후술하는 제3 기판(803)에 마련된 제4 안테나 유닛(540)과 중첩된다.

(표시부)

표시부(140)는, 제1 기판(801)의 제2 면(42)과, 후술하는 제2 기판(802)의 제3 면(43)의 사이에 배치되어 있고, 표시 기능층(141), 표시 기능 구동부(142) 및 제3 안테나 유닛(530)을 구비한다. 제3 안테나 유닛(530) 및 표시 기능층(141)은, 표시 기능 구동부(142)와 전기적으로 접속되어 있다. 표시부(140)에 있어서, 표시 기능 구동부(142)(박막 트랜지스터 어레이)는 표시 기능층(141)을 제어한다.

표시 기능층(141), 표시 기능 구동부(142) 및 제3 안테나 유닛(530)은, 후술하는 제2 기판(802)의 제3 면(43)에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 표시 기능층(141)은, 복수의 발광 다이오드 소자와 박막 트랜지스터 어레이로 구성된다. 제3 안테나 유닛(530)은, 관찰자측에서 본 평면으로 보아, 제3 기판(803)에 마련된 제2 안테나 유닛(520)과 중첩된다.

(시스템 제어부)

시스템 제어부(250)는, 상술한 제7 실시 형태에 따른 시스템 제어부(150)의 구성에 더하여, 제4 안테나 유닛(540)을 구비한다. 제4 안테나 유닛(540)은, CPU(155)에 접속되어 있다.

본 실시 형태에 있어서, 시스템 제어부(250)는, 터치 센싱부(160)에서의 터치 센싱 기능, 표시부(140)에서의 표시 기능, 통신 기능, 및 비접촉 충전 기능을 제어한다.

시스템 제어부(250)는, 터치 센싱부(160)와 시스템 제어부(250)의 사이에서, 부호 TR45의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제5 안테나 유닛(550) 및 제4 안테나 유닛(540)을 통해서, 터치 센싱에 관한 각종 신호의 송수신을 비접촉으로 행하고 또한 터치 센싱에 필요한 전력의 공급 및 수전을 비접촉으로 행한다. 또한, 시스템 제어부(250)는, 상술한 시스템 제어부(150)와 마찬가지로, 부호 TR23의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제3 안테나 유닛(530) 및 제2 안테나 유닛(520)을 통해서, 표시 기능층의 구동에 관한 각종 신호의 송수신을 비접촉으로 행하고 또한 표시 기능층의 구동에 필요한 전력의 공급 및 수전을 비접촉으로 행한다.

(제1 기판)

도 13 혹은 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(801)의 제2 면(42)에는, 제5 안테나 유닛(550), 터치 기능 구동부(161) 및 터치 센싱 배선 유닛(162)으로 구성되는 터치 센싱부(160)가 배설된다. 제5 안테나 유닛(550)은, 관찰 방향에서 보아, 제3 기판(803)에 마련된 제4 안테나 유닛(540)과 중첩된다.

제1 기판(801)의 제2 면(42)에는, X 방향으로 평행하게 연장되는 복수의 제1 도전 배선(55)과, Y 방향으로 병행해서 연장되는 복수의 제2 도전 배선(56)이 형성되어 있다. 제1 도전 배선(55) 및 제2 도전 배선(56)에 의해 터치 센싱 배선 유닛(162)이 형성되어 있다.

제1 기판(801)의 제2 면(42) 상에는, 제1 도전 배선(55), 제2 도전 배선(56), 제5 안테나 유닛(550), 터치 전력 수전부(72), 전원 제어부(76), 터치 구동 제어부(77), 터치 구동 스위칭 회로(78), 터치 검지 스위칭 회로(79), 터치 신호 송수신 제어부(80), 및 검파·AD 변환부(85)가 마련되어 있다. 전원 제어부(76)는, 승압 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 제5 안테나 유닛(550), 터치 구동 스위칭 회로(78), 터치 검지 스위칭 회로(79) 등의 회로를 전기적으로 접속하는 배선은, 제1 도전 배선(55)의 일부 및 제2 도전 배선(56)의 일부가 사용되고 있다.

도 14에 도시되는 터치 전력 수전부(72), 전원 제어부(76), 터치 구동 제어부(77), 터치 구동 스위칭 회로(78), 터치 검지 스위칭 회로(79), 터치 신호 송수신 제어부(80), 검파·AD 변환부(85) 등은, 터치 센싱 기능 구동부로서 기능한다. 또한, 터치 센싱을 제어하는 회로는, 제1 도전 배선(55)과 동일한 도전 배선의 일부와, 제2 도전 배선(56)과 동일한 도전 배선의 일부와, 복수의 제3 박막 트랜지스터를 포함한다. 터치 전력 수전부(72)는, 수신 전압을 평활화, 정전압화하여, 터치 구동 전압으로서 전원 제어부(76)에 출력한다. 또한, 제2 도전 배선(56)과 동일한 도전 배선의 일부는, 전기적 접속용 스루홀과 절연층을 개재하여, 제5 안테나 유닛(550)의 제1 도전 배선(55)과의 2층 구조의 배선에 적용할 수 있다.

또한, 여기에서 「동일한 도전 배선의 일부」란, 예를 들어 제1 도전 배선(55)과 동일한 구성을 갖는 도전층의 레이어(층)를, 터치 센싱 배선과는 다른 용도로, 제1 도전 배선(55)과 다른 배선이나 다른 패턴에서 사용하는 것을 가리킨다. 이렇게 제1 도전 배선(55)과 다른 배선은, 예를 들어 안테나 유닛을 구성하는 점퍼선에 사용되는 경우도 있고, 도전 배선에 접속되는 리드 배선인 것도 의미한다.

제5 안테나 유닛(550)은, 권취 방향이 서로 다른 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 1조의 안테나 유닛을 2개(2조) 갖고, 즉, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 터치 전력 수전부(72)(제1 전력 수전부)와, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 터치 신호 수신부(71)를 포함한다. 한 쌍의 루프 안테나에서는, 권취 방향이 서로 반대이면서 또한 권취수가 3 이상이다.

터치 전력 수전부(72)는, 루프 안테나(572A)와, 루프 안테나(572A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(572B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(572A, 572B)는, 터치 전력 수전 안테나 유닛(572)을 구성한다.

터치 신호 수신부(71)는, 루프 안테나(571A)와, 루프 안테나(571A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(571B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(571A, 571B)는, 터치 신호 수신 안테나 유닛(571)을 구성한다.

후술하는 바와 같이, 제3 기판(803)에 마련되어 있는 제4 안테나 유닛(540)과, 제1 기판(801)에 마련되어 있는 제5 안테나 유닛(550)의 사이에서, 터치 신호의 송수신, 터치 센싱에 필요한 전력의 공급 및 수전이, 비접촉으로 행하여진다. 이러한 복수의 루프 안테나의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 폴리이미드 필름 상에 형성된 구리박에 패터닝을 행함으로써 형성한 평면 형상의 루프 안테나를, 제3 기판(803)에 실장해도 된다.

도 15는, 제1 기판(801)의 제2 면(42)에, 능동 소자로서 형성된 제3 박막 트랜지스터(163)를 도시하는 단면도이다.

제1 기판(801)의 제2 면(42) 상에 배치되는 제3 박막 트랜지스터(163)는, 도 15에 도시하는 바와 같이 보텀 게이트 구조를 갖고 있으며, 예를 들어 제1 기판(801)에서의 프레임 영역(182)에 형성되어 있다. 제3 박막 트랜지스터(163)는, 제4 절연층(37)을 개재해서 제1 기판(801)의 제2 면(42)에 형성된다. 또한, 도 15에서는, 하지의 블랙 매트릭스가 생략되어 있지만, 미리 블랙 매트릭스를 제1 기판(801) 상에 형성해도 된다.

제3 박막 트랜지스터(163)에 있어서, 게이트 전극(165)은, 제1 도전 배선(55)과 동일한 구성을 갖는 도전 배선으로 형성되고, 제1 도전 배선(55)과 동일한 공정에서 형성된다. 게이트 전극(165) 상에는, 게이트 절연막(절연층(38)), 채널층(168) 및 드레인 전극(166), 소스 전극(164)이 적층되어 있다. 드레인 전극(166), 소스 전극(164)은, 제2 도전 배선(56)과 동일한 구성을 갖는 도전 배선으로 형성되고, 제2 도전 배선(56)과 동일한 공정에서 형성할 수 있다.

복수의 제3 박막 트랜지스터(163)와, 도전성 금속 산화물층 혹은 산화물 반도체의 막의 패터닝에 의해 형성된 저항 소자에 의해, 터치 구동 스위칭 회로(78), 터치 검지 스위칭 회로(79), 터치 신호 송수신 제어부(80), 검파·AD 변환부(85), 터치 전력 수전부(72), 전원 제어부(76), 터치 구동 제어부(77) 등의 회로를 구성할 수 있다. 제5 안테나 유닛(550)에 필요한 콘덴서(용량 소자)는, 절연층을 개재해서 제1 도전 배선(55) 및 제2 도전 배선(56)을 형성할 때 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 도전 배선(55) 및 제2 도전 배선(56)과 동일한 구성을 가짐과 함께 동일한 레이어에 위치하는 도전층을, 절연층(38)의 상하에 원하는 크기를 갖도록, 패터닝에 의해 콘덴서를 형성할 수 있다. 제3 박막 트랜지스터(163)를 구성하는 채널층(168)은, 산화물 반도체, 혹은, 폴리실리콘 반도체로 구성되어 있다. 또한, 트랜지스터 구조는, 보텀 게이트 구조에 한정하는 것은 아니다. 톱 게이트 구조, 더블 게이트 구조, 혹은, 또한 백 게이트 전극을 구비하는 구조이어도 된다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 제1 기판(801)의 제2 면(42) 상에는, 터치 센싱 배선 유닛(162)이 구비되어 있다. 터치 센싱 배선 유닛(162)을 구성하는 제1 도전 배선(55)과 제2 도전 배선(56)의 사이에는, 제1 기판(801)의 두께 방향(Z 방향)으로 제5 절연층(38)이 배설되어 있다. 또한, 터치 센싱 배선 유닛(162)을 형성하는 공정에서는, 도전 배선(제1 도전 배선(55))을 형성하기 전에, 제2 기판면 상에 제4 절연층(37)을 형성해도 된다. 제2 도전 배선(56) 상에 제6 절연층(39)을 형성하는 것은 바람직하다. 제2 기판(802)의 제3 면(43) 상에는, 도시하지 않은 박막 트랜지스터 어레이, LED 칩(CHIP), 제3 안테나 유닛(530) 등을 포함하는 표시부(140)가 구비되어 있다.

(제2 기판)

도 13에 도시하는 바와 같이, 제2 기판(802)의 제3 면(43)에는, 표시 기능층(141), 표시 기능 구동부(142) 및 제3 안테나 유닛(530)으로 구성되는 표시부(140)가 배설된다. 표시 기능층(141)은, 상술한 바와 같이 복수의 발광 소자(발광 다이오드 소자)와 박막 트랜지스터 어레이로 구성된다. 제3 안테나 유닛(530)은, 평면으로 보아, 제3 기판(803)에 형성된 제2 안테나 유닛(520)과 중첩된다.

제2 기판(802)의 제3 면(43) 상에는, 제3 안테나 유닛(530), 소스 신호 스위칭 회로(26), 게이트 신호 스위칭 회로(27), 제2 전력 수전부(35), 영상 신호 수신부(36), 제2 전원 제어부(58) 등의 회로 등이 마련되어 있다. 제2 전원 제어부(58)는, 승압 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 제2 기판(802)에 있어서 화소 개구부(PX)에 상당하는 위치에는 표시 기능층(141)을 구동하는 제1 박막 트랜지스터(67)와 제2 박막 트랜지스터(68)가 마련되어 있다. 또한, 도 16에서, 제1 박막 트랜지스터(67)와 제2 박막 트랜지스터(68)는 생략하고 있다. 제3 안테나 유닛(530)은, 권취 방향이 서로 반대이고 또한 권취수가 3 이상인 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 1조의 안테나 유닛을 2개(2조) 갖고, 즉, 전력 수전 안테나 유닛(535) 및 영상 신호 수신 안테나 유닛(536)을 갖는다.

제3 기판(803)에 마련되어 있는 제2 안테나 유닛(520)과 제3 안테나 유닛(530)의 사이에서는, 표시 기능층의 구동에 관한 각종 신호의 송수신을 비접촉으로 행하고 또한 표시 기능층의 구동에 필요한 전력의 공급 및 수전을 비접촉으로 행한다.

구체적으로, 영상 신호 수신 안테나 유닛(536)은, 화상 표시에 관한 신호를 수신한다. 전력 수전 안테나 유닛(535)은, 표시 기능층(141)(보다 구체적으로는, 제1 박막 트랜지스터(67)와 제2 박막 트랜지스터(68)의 구동)의 구동에 필요한 전력을 수전한다.

제3 안테나 유닛(530)을 구성하는 루프 안테나의 권취수는, 예를 들어 3 내지 25의 범위에서 선택할 수 있다. 표시 기능층(141)을 구동하는, 제1 박막 트랜지스터(67)와 제2 박막 트랜지스터(68)의 역할에 대해서는 후술한다.

(제3 기판)

도 17에 도시하는 바와 같이, 제3 기판(803)의 제5 면(45) 상에는, 적어도, 제1 안테나 유닛(510), 제2 안테나 유닛(520), 제4 안테나 유닛(540), 시스템 제어부(250), 이차 전지(156) 등이 배치되어 있다.

상술한 바와 같이, 평면으로 보아, 제2 안테나 유닛(520)은 제3 안테나 유닛(530)과 중첩되는 위치에 배설되어 있고, 제4 안테나 유닛(540)은 제5 안테나 유닛(550)과 중첩되는 위치에 배치되어 있다.

제1 안테나 유닛(510)은, 전자 기기(500)의 외부와 내부의 사이의 통신 기능, 및 전자 기기(500)의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행한다. 제2 안테나 유닛(520)은, 제3 안테나 유닛(530)에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행한다.

관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 제2 안테나 유닛(520) 및 제3 안테나 유닛(530)은 중첩되어 있고, 제4 안테나 유닛(540) 및 상기 제5 안테나 유닛(550)은 중첩되어 있다. 제1 안테나 유닛(510)은 제2 안테나 유닛(520) 및 제4 안테나 유닛(540)에 대하여 중첩되어 있지 않다.

제1 안테나 유닛(510)은, 루프 안테나(531)와, 루프 안테나(531)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(532)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(531, 532)의 권취수는, 예를 들어 3 내지 25의 범위에서 선택할 수 있다. 루프 안테나의 권취수는, 공진 주파수의 선택과, 공진에 최적인 안테나의 임피던스 설정으로부터 조건에 맞는 권취수를 선택할 수 있다. 제1 안테나 유닛(510)의 크기(예를 들어, 부호 Bx, By로 표시된 부분의 면적)는, 큰 것이 바람직하다. 도 17에서 생략하고 있는 용량 소자의 용량은, 공진을 행하기 위해서 조정되어 있다. 구체적으로, 비접촉 충전 시에 있어서는, 충전 제어부(152)에서 공진의 조정이 행하여진다. NFC 통신의 경우에는, NFC 통신부(154)에서 공진의 조정이 행하여진다. 비접촉 충전과 NFC 통신은, 전환부(153)에 의해 전환해서 실행된다.

제4 안테나 유닛(540)은, 권취 방향이 서로 다른 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 1조의 안테나 유닛을 2개(2조) 갖고, 즉, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 터치 전력 공급부(74)와, 한 쌍의 루프 안테나로 구성된 터치 신호 수신부(73)를 포함한다. 한 쌍의 루프 안테나에 있어서는, 권취 방향이 서로 반대이고 또한 권취수가 3 이상이다.

터치 전력 공급부(74)는, 루프 안테나(574A)와, 루프 안테나(574A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(574B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(574A, 574B)는, 터치 전력 수전 안테나 유닛(574)을 구성한다.

터치 신호 수신부(73)는, 루프 안테나(573A)와, 루프 안테나(573A)에 대하여 선 대칭으로 배치되고 또한 역 권취의 루프 안테나(573B)로 구성되는 한 쌍의 루프 안테나를 갖는다. 루프 안테나(573A, 573B)는, 터치 신호 수신 안테나 유닛(573)을 구성한다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 제2 기판(802)의 제4 면(44)과 제3 기판(803)의 제5 면(45)의 사이에, 제1 안테나 유닛(510), 제2 안테나 유닛(520), 제4 안테나 유닛(540), 자성체층(173), 이차 전지(156), 시스템 제어부(250), 도전성 실드층(134) 등이 구비되어 있다.

제2 기판(802)의 제4 면(44)과 제3 기판(803)의 제5 면(45)의 사이에, 또한 LTE 통신 모듈, WiFi 통신 모듈, GPS 수신 모듈 등의 전자 기기를 실장해도 된다.

(자성체층)

도 18에 도시하는 바와 같이, 자성체층(173)은, 제5 면(45) 상에 마련되어 있다. 예를 들어, 이차 전지(156)인 리튬 전지의 패키지(이차 전지 케이싱) 등에 라미네이트되어 있는 금속층이 루프 안테나(128)의 근처에 배치되어 있는 경우에, 자성체층(173)은 안테나 효율을 개선할 목적으로 사용할 수 있다.

자성체층(173)에 적용 가능한 재료는, Ni-Zn 페라이트, Mn-Zn 페라이트, Fe-Si계의 아몰퍼스 재료, Fe-Ni계의 퍼멀로이 등의 재료를, 합성 수지나 고무 등 중에 분산 또는 배향시킨 시트를 원하는 형상으로 가공한 구조를 사용할 수 있다. 혹은, 진공 성막법에 의해, 상기 재료로 구성되는 아몰퍼스막을 제5 면(45)의 표면에 형성해도 된다. 아몰퍼스막으로 형성된 자성체층은, 이차 전지를 고체형 리튬 전지에 적용하는 경우 등, 전고체형의 전자 기기로서 적합하게 사용할 수 있다.

(이차 전지)

이차 전지(156)는, 제2 기판(802)과 제3 기판(803)의 사이에서, 시스템 제어부(250)에 인접하는 위치에 마련되어 있다. 이차 전지(156)의 구조나 종류는, 상술한 제7 실시 형태와 동일하다.

(도전 배선)

본 실시 형태에 따른 도전 배선으로서는, 폴리이미드나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지에 구리박을 라미네이트한 적층 필름을 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료로 구성된 복수의 층이 적층된 적층 구성을 사용하는 것도 가능하다.

전자 기기(600)를 구성하는 복수의 기판(제1 기판(801), 제2 기판(802) 및 제3 기판(803))이 수지로 구성되어 있지 않고, 유리나 세라믹스로 구성되어 있는 경우, 도전 배선의 구조로서, [도전성 금속 산화물층/구리(구리 합금)층/도전성 금속 산화물층]으로 구성된 3층 구조를 사용하는 것이 간편하다. 이러한 3층은, 증착이나 스퍼터링 등의 진공 성막 공정에서 기판 상에 적층하여, 통상의 포토리소그래피의 공지된 방법으로, 도전 배선으로서의 배선 패턴을 형성할 수 있다.

일반적으로, 구리층이나 구리 합금층의 표면에는, 도전성을 갖지 않는 구리 산화물이 경시적으로 형성되어, 전기적인 콘택트가 곤란해지는 경우가 있다.

그 한편, 산화인듐, 산화아연, 산화안티몬, 산화갈륨, 산화주석 등의 복합 산화물층은, 안정된 오믹 콘택트를 실현할 수 있고, 이러한 복합 산화물을 사용하는 경우에는, 도통 전이(트랜스퍼)나 콘택트 홀을 통한 전기적 실장을 용이하게 행할 수 있다.

예를 들어, 산화안티몬이 사용되는 경우, 금속 안티몬은 구리와의 고용 영역을 형성하기 어려워, 적층 구성에 있어서 구리의 확산을 억제한다. 구리의 확산 억제의 목적으로, 상기 도전성 금속 산화물층에 산화안티몬 등을 첨가할 수 있다. 도전성 금속 산화물층에는, 티타늄, 지르코늄, 마그네슘, 알루미늄, 게르마늄 등의 다른 원소를 첨가할 수도 있다.

또한, 구리층 혹은 구리 합금층은, 투명 수지나 유리 기판(제1 기판, 제2 기판, 제3 기판에 적용)에 대한 밀착성이 낮다. 이 때문에, 구리층 혹은 구리 합금층을 그대로 기판에 마련한 경우, 전자 기기용 기판을 실현하는 것은 어렵다. 그러나, 도전성 금속 산화물은, 광흡수성 수지층, 블랙 매트릭스, 투명 수지 및 유리 기판 등에 대한 밀착성을 충분히 갖고 있으며 또한 구리층이나 구리 합금층에 대한 밀착성도 충분하다. 이 때문에, 상기 복합 산화물을 사용한 구리층 혹은 구리 합금층을 전자 기기용 기판에 적용한 경우, 실용적인 전자 기기를 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 루프 안테나나 안테나 유닛에 상기 도전 배선을 적용하는 경우, 안테나의 도전 배선에는, 낮은 저항이 요구되기 때문에 도전 배선의 구성에 포함되는 구리(또는 구리 합금)층의 막 두께를 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.

(도전성 실드층)

도 18에 도시하는 바와 같이, 도전성 실드층(134)은, 제2 기판(802)의 제4 면(44)에 마련되어 있다. 도 18에서, 도전성 실드층(134)은, 제4 면(44)에서부터 순서대로, 광흡수층(134D), 제1 도전성 금속 산화물층(134A), 구리 합금층(134B) 및 제2 도전성 금속 산화물층(134C)이 적층된 구성을 갖는다. 도전성 실드층(134)의 일부에 저저항인 도전층(구리 합금층(134B))을 채용함으로써, 터치 센싱 기능층(제5 안테나 유닛(550), 터치 기능 구동부(161))이나 표시 기능층(141)에 대한, 시스템 제어부(250)나 루프 안테나로부터 발생하는 노이즈의 영향을 저감할 수 있다.

도전성 실드층(134)의 도전층은, 100Ω/□(Ω/sq) 이하의 면적 저항을 갖는 도전막이면 된다. 도전성 금속 산화물층의 구조는, 적층 구조이어도 되고, 단층 구조이어도 된다. 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 은, 니켈 등의 금속층, 합금층의 단층, 이들 금속층이 복수 적층된 구성도 채용할 수 있다. 도전성 실드층에 열 도전성이 높은 금속층이나 합금층을 가함으로써, 발광 소자의 발광에 따른 열의 방산에 기여할 수 있다.

(박막 트랜지스터에 의한 회로 형성)

본 실시 형태에서는, 도전성 금속 산화물층 혹은 산화물 반도체의 막을 원하는 패턴으로 형성함으로써 저항 소자를 형성할 수 있다. 또한, 제1 기판(801)이나 제2 기판(802) 상에 폴리실리콘 반도체를 채널층으로 하는 박막 트랜지스터(능동 소자)의 매트릭스를 형성한 후, 절연층에 스루홀을 형성하여, 스루홀을 통해서, 채널층으로서 산화물 반도체를 사용한 박막 트랜지스터(능동 소자)의 매트릭스를 적층할 수 있다. 폴리실리콘 반도체를 채널층으로 하는 박막 트랜지스터의 매트릭스 상에, 또한, 산화물 반도체를 사용한 박막 트랜지스터의 매트릭스를 적층하는 2층 구조의 구성에서는, 예를 들어 폴리실리콘 박막 트랜지스터의 게이트 배선이나 게이트 전극의 레이어와, 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 소스 배선, 소스 전극, 드레인 전극의 각각 배선층을, 동일한 재료, 동일한 구성, 동일한 레이어로 해서 공통된 층으로 각각 패턴 형성할 수 있다.

또한, 배선층으로서는, 상술한 [도전성 금속 산화물층/구리(구리 합금)층/도전성 금속 산화물층]의 3층 구성을 갖는 도전 배선을 적용할 수 있다.

저항 소자나 n형의 박막 트랜지스터를 사용한 주지의 기술로, 인버터 회로나 SRAM을 구성할 수 있다. 마찬가지로, ROM 회로, NAND 회로, NOR 회로, 플립플롭, 시프트 레지스터 등의 논리 회로를 구성할 수 있다. 산화물 반도체는, 누설 전류가 매우 적기 때문에, 저소비 전력의 회로를 형성할 수 있다. 또한, 실리콘 반도체에는 없는 메모리성(전압 보유성)을 갖기 때문에, 양호한 메모리 소자를 제공할 수 있다. 혹은, 제2 기판(802)에 있어서, 폴리실리콘 반도체를 채널층으로 하는 능동 소자의 매트릭스를 1층째에 형성하고, 채널층으로서 산화물 반도체를 사용한 능동 소자의 매트릭스를 2층째에 형성하는 적층 구성으로, 상기 메모리나 논리 회로를 형성할 수도 있다. 필요에 따라, 채널층을 폴리실리콘 반도체나 아몰퍼스 실리콘 반도체로 형성할 수도 있다.

상기 기술에 의해, 제1 기판(801)의 제2 면(42)이나 제2 기판(802)의 제3 면(43)에, 스위칭 소자를 포함하는 회로 형성을 할 수 있다.

이어서, 도 19 내지 도 20을 사용하여, 발광 소자(CHIP)(LED 칩, 발광 다이오드 소자)의 주변 구조를 설명한다.

도 19는, 도 18에 도시하는 전자 기기를 부분적으로 도시하는 확대도이며, 제1 기판과 제2 기판의 사이의 구조를 도시하는 단면도이다. 도 20은, 제8 실시 형태에 따른 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 전자 기기를 구성하는 제2 기판 상에 마련된 표시 기능층 및 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 주요부를 도시하는 확대 단면도이다. 도 21은, 도 20에 도시하는 전자 기기를 도시하는 단면도이며, 발광 소자를 도시하는 확대 단면도이다.

(발광 소자)

발광 소자(CHIP)를 구성하는 하부 전극(88)은, 접합층(97)을 통해서 반사 전극(89)과 전기적으로 제휴되어 있다. 반사 전극(89)은, 스루홀(93)을 통해서, 발광 소자(CHIP)를 구동하는 구동 트랜지스터로서 기능하는 제2 박막 트랜지스터(68)와 접속되어 있다.

발광 소자(CHIP)는, 제2 박막 트랜지스터(68)를 통해서 제1 전원선(51)(전원선)으로부터 전원의 공급을 받는다.

상부 전극(87)의 표층(표면의 층)은, 도전성 금속 산화물로 형성되어 있다. 투명 도전막(176) 및 보조 도체(83)는, 구리 혹은 구리 합금이 도전성 금속 산화물 사이에 끼움 지지된 구조를 갖는 도전층이며, 동일한 레이어, 동일한 공정으로 형성되어 있다. 도 20에서, 보조 도체(83)는, 예를 들어 지면의 전후 방향, 즉, Y 방향으로 연장되어 있다. 보조 도체(83)는, X 방향으로 연장되는 제2 전원선(52)(전원선, 도 22 참조)과 연락하고 있다. 평면으로 보았을 때의 제1 전원선(51) 및 제2 전원선(52)의 배치에 대해서는, 도 22를 참조하여 후술한다.

접합층(97)은, 예를 들어 150℃ 내지 340℃의 온도 범위 내에서, 발광 소자(CHIP)의 하부 전극(88)과 반사 전극(89)을 융착시켜, 전기적인 접속을 할 수 있는 도전성 재료를 적용할 수 있다. 이 도전성 재료에는, 은이나 카본, 그래파이트 등의 도전성 골재(conductive filler)를 열플로우성 수지에 분산해도 된다. 혹은, 접합층(97)을 In(인듐), InBi 합금, InSb 합금, InSn 합금, InAg 합금, InGa 합금, SnBi 합금, SnSb 합금 등, 혹은 이들 금속의 3원계, 4원계인 저융점 금속을 사용해서 형성할 수 있다.

이들 저융점 금속은, 상술한 도전성 금속 산화물에 대한 습윤성이 좋기 때문에, 하부 전극(88)과 반사 전극(89)의 대략적인 얼라인먼트를 행한 후, 하부 전극(88)과 반사 전극(89)을 자기 정합적으로 융착시킬 수 있다. 융착에 필요한 에너지로서는, 열, 가압, 전자파, 레이저광이나 이것들과 초음파의 병용 등 다양한 에너지가 사용된다. 또한, 수직형 발광 다이오드는, 접합 불량이 생긴 경우, 리페어를 행하기 쉽다는 이점이 있다. 동일한 방향으로 전극이 배열되는 수평형 발광 다이오드에서는, 개개 다이오드의 접합 검사를 하기 어려운 것과, 리페어(불량 다이오드의 교환 등) 시에, 전극이 단락하기 쉬운 문제가 있다. 이 관점에서, 수직형 발광 다이오드가 바람직하게 사용된다. 접합층(97)은, 진공 성막 등의 막 형성 후, 주지의 포토리소그래피 방법이나, 리프트 오프의 수단으로 패턴 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 발광 소자(CHIP)는, 표시 기능층으로서 기능하는 수직형 발광 다이오드이며, 복수의 화소 개구부(PX) 각각에 마련되어 있다.

발광 소자(CHIP)는, 상부 전극(87), n형 반도체층(90), 발광층(92), p형 반도체층(91), 및 하부 전극(88)이 가 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 환언하면, 발광 소자(CHIP)는, 하부 전극(88) 상에 p형 반도체층(91), 발광층(92), n형 반도체층(90) 및 상부 전극(87)이 이 순서대로 적층된 구성을 갖는다. 도 21에 도시하는 바와 같이, LED 발광에 사용되는 전극은, 다른 면에 형성되고, 서로 대향하는 면에 형성되어 있다. 또한, 서로 평행해지도록 적층되어 있는 n형 반도체층(90) 및 p형 반도체층(91) 각각에 대향하는 면의 외측에 상부 전극(87) 및 하부 전극(88)이 배치되어 있다. 이러한 구조를 갖는 발광 소자(CHIP)를 본 실시 형태에서는, 수직형 발광 다이오드라고 호칭하고 있다. 단면으로 보아, LED 구조가, 각뿔 형상 등의 이형일 경우, 본 발명의 수직형 발광 다이오드에 포함시키지 않는다. LED 구조에 있어서 편측의 면에 전극이 배열되도록 형성되는 구조, 혹은, 수평 방향으로 전극이 배열되도록 형성되는 구조는, 수평형 발광 다이오드라고 칭한다.

도 21에 도시하는 바와 같이, 발광 소자(CHIP) 상에서, 투명 도전막(176)은 상부 전극(87)과 겹쳐 있고, 전기적으로 접속되어 있다. 발광 소자(CHIP)의 모퉁이부(171)는 제2 평탄화층(95)으로 덮여 있다. 발광 소자(CHIP) 상에는, 제2 평탄화층(95)과 상부 전극(87)이 겹치는 겹침부(174)가 형성되어 있다. 상부 전극(87)의 양단에 겹침부(174)가 형성되어 있으므로, 상부 전극(87) 상에서 제2 평탄화층(95)은 오목부 형상을 갖고 있다.

투명 도전막(176)의 구성으로서는, 도전성 금속 산화물의 단층 또는 복수층이 채용된다. 예를 들어, ITO 등의 도전성 금속 산화물에 의해 Ag나 Ag 합금층이 끼움 지지된 구성이 채용되어도 된다. 또한, 투명 도전막(176) 상에 금속층을 포함하는 보조 도체(83)를 적층해도 된다. 금속층을 포함하는 보조 도체(83)를 투명 도전막(176) 상에 형성함으로써, 투명 도전막(176)의 저항값을 내림과 함께, 발광 소자(CHIP)에 생기는 열의 방산에 기여할 수 있다.

투명 도전막(176)은, 도 22에 도시하는 전원선(52)이다. 투명 도전막(176)은, 발광 소자(발광 다이오드나 유기 EL)의 음극 혹은 공통 전극으로서 기능한다. 이 경우에, 투명 도전막(176)은, 터치 센싱부(160)의 실드층으로서 기능하여, 시스템 제어부(250)나 NFC 통신부(154)로부터 발생하는 전기적 노이즈의 영향을 억제하는 효과를 갖는다.

겹침부(174)는, 모퉁이부(171)에 있어서 투명 도전막(176)과 상부 전극(87)의 사이에 위치하고 있고, 예를 들어 5° 내지 70°의 각도(θ)로 상부 전극(87)의 면에 대하여 경사져 있다. 이렇게 겹침부(174)가 경사를 가짐으로써, 투명 도전막(176)의 단선을 방지할 수 있다.

발광 소자(CHIP)의 상면(178)(표층)이, 제2 평탄화층(95)으로부터 돌출되어 제2 평탄화층(95)과 겹치지 않는 상태가 되면, 즉, 겹침부(174)가 형성되어 있지 않은 상태에서는, 투명 도전막(176)이 단선되기 쉬워져, 발광 소자(CHIP)의 점등 불량이 생길 우려가 있다.

상기와 같은 오목부 형상을 갖는 제2 평탄화층(95)을 형성하는 방법이나, 발광 소자(CHIP)에 중첩되는 겹침부(174)를 형성하는 방법으로서는, 주지의 포토리소그래피가 채용된다. 또한, 주지의 포토리소그래피 방법에 더하여, 건식 에칭 기술이나 자외선 세정 기술을 적용해도 된다.

발광 소자(CHIP)의 형상으로서는, 예를 들어 평면으로 보아, 1변의 길이가 3㎛ 내지 500㎛인 정사각형 형상을 적용할 수 있다. 단, 정사각형이나 직사각형 이외의 형상이 적용되어도 된다. 혹은, 1변의 크기를 500㎛ 이상으로 해도 된다. 또한, 평면으로 보아, 제1 도전 배선(55)과 제2 도전 배선(56)으로 구획되는 화소 개구부(PX)에는, 1개, 혹은 2개 이상의 발광 소자를 실장할 수 있다. 발광 소자(CHIP)의 실장에서는, 예를 들어 정사각형 형상의 발광 소자(CHIP)의 배향을, 90도 단위로 랜덤하게 회전시켜서 실장할 수 있다. 랜덤 실장함으로써, LED 결정 성장의 약간의 변동으로부터 생기는 화면 전체의 색 불균일, 휘도 불균일을 경감할 수 있다.

LED 등의 발광 소자에 적용할 수 있는 n형 반도체나 p형 반도체로서는, 주기율표의 II족 내지 VI족의 원소 화합물이나 이들의 질화물이나 산화물을 들 수 있다. 예를 들어, GaN에 In이나 II 원소 또는 IV 원소를 도핑한 반도체, GaP, GaInP, AlGaInP 등, 나아가 ZnO에 III족 원소를 도핑한 반도체 등을 들 수 있다. 예를 들어, 발광 효율이 높은 근자외 영역 발광의 InGaN/GaN의 LED를 사용해도 된다. 바이오 템플릿 기술에, 또한 중성 빔 에칭 기술을 병용하여, 나노 필러 구조를 갖는 InGaN/GaN의 LED를 사용해도 된다. 또한 발광층(92)은, 단일의 화합물 반도체로 구성되어도 되고, 단일 양자 웰 구조 혹은 다양자 웰 구조를 갖고 있어도 된다. 발광 소자(CHIP)는, 적색 발광 LED, 녹색 발광 LED, 청색 발광 LED를 매트릭스 형상으로 배치할 수 있다. 또한, 근적외 발광 LED를 첨가해도 된다. 혹은 단색 발광의 LED 발광 소자 상에, 파장 변환 부재로서 양자 도트층을 적층해도 된다.

하부 전극(88)의 구성 재료로서는, 은, 은 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금을 적용할 수 있다. 또한, 하부 전극(88)의 구성으로서, 후술하는 바와 같이, 은 혹은 은 합금층이 도전성 금속 산화물층에 의해 끼움 지지된 구성이 적용되어도 된다. 하부 전극(88)의 구성의 일부에는, Ti층, Cr층, Pt층, AuGe층, Pd층, Ni층, TiW층, Mo층 등의 금속층이나, 상술한 도전성 금속 산화물층을 포함하는 다층 구성을 도입해도 된다. 또한, 평면으로 보아 하부 전극(88)의 면적 비율을 줄임으로써, 반투과형이나 투과형의 표시 장치를 실현할 수 있다. 상부 전극(87)은, 도전성 금속 산화물로 형성된 층을 포함하는 구성이 바람직하다.

도전성 금속 산화물로서는, 예를 들어 산화인듐을 기재로 해서, 산화주석, 산화아연, 산화갈륨, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화마그네슘, 산화안티몬, 산화세륨 등 다양한 복합 산화물을 적용하는 것이 가능하여, 상부 전극(87)에 필요해지는 특성을 조정하기 쉬운 장점이 있다. 이 특성에는, 일함수의 값, 광의 투과율, 굴절률, 도전성, 에칭 가공성 등이 포함된다. 상부 전극의 구성의 일부에는, Ti층, Cr층, Pt층, AuGe층, AuSn층, Pd층, Ni층, TiW층, Mo층 등의 금속층이나, 상기 도전성 금속 산화물층을 포함하는 다층 구성을 도입해도 된다. 또한, 상부 전극(87)의 상면(178)은, 광의 출사면이 되므로, 투명한 도전성 금속 산화물의 층의 면적 비율이 큰 것이 바람직하다. 또한, 상부 전극(87)의 상면(178)(표층)은, 발광 소자(CHIP)의 광의 출사면 외의 영역에서, 구리층 혹은 구리 합금층이 도전성 금속 산화물 사이에 끼움 지지된 구조를 갖는 보조 도체(83)와 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.

뱅크(94)의 재료로서는, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 노볼락 페놀 수지 등의 유기 수지를 사용할 수 있다. 뱅크(94)에는, 또한 산화 실리콘, 산질화 실리콘, 질화 실리콘 등의 무기 재료를 적층해도 된다.

제1 평탄화층(96) 및 제2 평탄화층(95)의 재료로서는, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 벤조시클로부텐 수지, 폴리아미드 수지 등을 사용해도 된다. 저유전율 재료(low-k 재료)를 사용할 수도 있다.

또한, 시인성 향상을 위하여, 제1 평탄화층(96), 제2 평탄화층(95), 밀봉층(109), 혹은 접착층(108)이, 광산란의 기능을 가져도 된다. 혹은, 밀봉층(109)의 상방에 광산란층을 형성해도 된다.

(발광 다이오드 소자의 구동)

도 22는, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 기기에 적용되는 발광 소자를 구동하는 박막 트랜지스터를 구비한 대표적인 회로도이다.

본 실시 형태에서는, 발광 다이오드 소자로서 LED를 사용하고 있지만, LED 대신에 유기 EL을 사용할 수 있다.

도 22에서는, 복수의 화소(PX)가 모식적으로 도시되어 있고, 각 화소(PX)는, 영상의 신호선인 소스 배선(66)과, 주사선인 게이트 배선(69)으로 구획된 화소 개구부이다. 복수의 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.

평면으로 보아, 제1 도전 배선(55)과 게이트 배선(69)은 중첩되어, 평행하게 X 방향으로 연장되어 있다. 제2 도전 배선(56)과 소스 배선(66)은 평행하게 Y 방향으로 연장되어 있다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 제2 박막 트랜지스터(68)는, 소스 전극(54)을 통해서 제1 전원선(51)과 접속되어 있다. 제1 전원선(51)은, 발광 소자(CHIP)에 전력을 공급하는 전원선이다. 제2 전원선(52)은, 투명 도전막(176) 및 보조 도체(83)를 통해서, 발광 소자(86)(발광 소자(CHIP)에 대응)를 구성하는 상부 전극(87)과 접속되어 있다. 제2 전원선(52)은, 정전위로 유지되어 있고, 예를 들어 그라운드(하우징 등)에 접지해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 도전 배선(55)은 X 방향으로 연장되고, 제2 도전 배선(56)은 Y 방향으로 연장되어 있다. 제1 도전 배선(55)은 Y 방향으로 연장되어도 되고, 이 경우, 제2 도전 배선(56)은 X 방향으로 연장된다.

보조 도체(83)는, 도전성이 양호한 금속 배선을 사용할 수 있고, 화소 개구부(화소(PX))를 피하여, 평면으로 보아, 제1 도전 배선(55)이나 제2 도전 배선(56)과 중첩되는 위치에 형성할 수 있다. 도 19에 도시하는 보조 도체(83)는, 도전성 금속 산화물과 구리 합금과 도전성 금속 산화물의 적층 구성으로 하고 있다. 보조 도체(83)의 구성의 일부에 열전도성이 높은 구리나 구리 합금을 사용함으로써, 발광 다이오드 소자의 열방산을 도와, 안정된 발광을 얻을 수 있다.

도 22에 도시하는 바와 같이, 소스 배선(66)과 게이트 배선(69)으로 구획되는 화소(PX)(화소 개구부) 내에는, 제1 박막 트랜지스터(67), 제2 박막 트랜지스터(68), 발광 소자(86)(발광 소자(CHIP)에 대응), 용량 소자(179) 등이 배치되어 있다.

제1 박막 트랜지스터(67)는, 소스 배선(66)과 게이트 배선(69)에 전기적으로 제휴되어 있다. 제2 박막 트랜지스터(68)는, 제1 박막 트랜지스터(67) 및 제1 전원선(51)과 전기적으로 연계되며 또한 제1 박막 트랜지스터(67)로부터의 신호를 받아서 수직형 발광 다이오드인 발광 소자(86)를 구동한다.

복수의 화소(PX) 각각에 있어서는, 게이트 배선(69)으로부터의 게이트 신호 및 소스 배선(66)으로부터의 영상 신호를 받아서 제1 박막 트랜지스터(67)가 온으로 되면, 화소에 전력을 공급하는 제2 박막 트랜지스터(68)의 게이트 전극(55)에 온의 신호가 입력된다. 제2 박막 트랜지스터(68)의 채널층(57)을 통해서 제1 전원선(51)으로부터 발광 소자(86)에 전류가 공급되고, 그 전류량에 따라서 화소(PX)(발광 소자(86))가 발광한다.

또한, 스위칭 트랜지스터인 제1 박막 트랜지스터(67)로부터의 신호(드레인 전극으로부터의 출력)는, 도시하지 않은 스루홀 및 제4 도전층으로 형성되는 게이트 전극(55)에 출력된다. 구동 트랜지스터인 제2 박막 트랜지스터(68)는, 게이트 전극(55)으로부터의 신호를 받아, 제1 전원선(51)으로부터 발광 소자(86)에 전원 공급하고, 그 전류량에 따라서 발광 소자(86)가 발광한다.

또한, 도 22에 도시하는 회로도는, LED나 유기 EL을 구동하기 위한 대표적이면서 또한 최소의 회로 구성을 나타내고 있으며, 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들어, LED나 유기 EL의 번인을 완화하기 위한 리셋 구동을 행하는 트랜지스터 등, 표시를 개선하는 능동 소자를 부가해도 된다.

게이트 배선(69)은, 시프트 레지스터를 포함하는 게이트 신호 스위칭 회로(82)(주사 구동 회로)에 접속되고, 소스 배선(66)은, 시프트 레지스터, 비디오 라인, 아날로그 스위치를 포함하는 소스 신호 스위칭 회로에 접속되어 있다. 소스 신호 회로(81) 및 게이트 신호 스위칭 회로(82)는, 표시 제어부로부터의 신호를 받아서 표시 기능층인 발광 소자(86)를 제어한다.

상기해 온 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 전자 기기(600)는, 제1 기판(801)과 제3 기판(803)의 사이에서, 안테나 유닛을 통해서 비접촉으로 터치 센싱 신호와 전력 신호의 송수신을 행할 수 있다.

또한, 박막 트랜지스터 어레이를 구비한 제2 기판(802)과, 제3 기판(803)의 사이에서, 안테나 유닛을 통해서 비접촉으로 표시 기능층을 구동하는 신호와 전력 신호의 송수신을 행할 수 있다.

뿐만 아니라, 제3 기판에 마련된 루프 안테나를 사용하여, 전자 기기(600)의 외부와 내부의 사이에서 통신을 행할 수 있어, 외부 전원으로부터 전자 기기(600)에 대한 전력 공급이 가능하게 된다. 전자 기기(600)는, 이러한 비접촉에 의한 신호의 송수신 기술, 및 비접촉에 의한 전력의 수급전 기술을 구비할 수 있다.

종래, 제1 기판과 제3 기판의 사이의 전기적 접속, 또한 제2 기판과 제3 기판의 사이의 전기적 접속에서는, FPC 커넥터를 사용한 번잡한 실장 구조가 사용되고 있었다. 이에 반해, 본 실시 형태에 따른 전자 기기(600)는, 프레임 영역(182)에서의 일괄 시일 구조(시일부(36) 형성에 의한 밀봉)만을 가져, 매우 간단한 구조를 갖는다. 혹은, 프레임 영역(182)에서의 서라운딩에 의해, 전기적 실장을 간단하게 행할 수 있다는 효과가 얻어진다. 일괄 시일이 가능함으로써, 높은 레벨의 방수성이 얻어진다. 또한, 시일부의 실란트에는, 광경화성이나 열경화성의 수지 등을 적용할 수 있다.

(제8 실시 형태의 변형예)

상기 실시 형태에서는, 발광 소자(CHIP)로서 적색 발광 LED, 녹색 발광 LED, 청색 발광 LED를 매트릭스 형상으로 복수 배치하는 구조를 설명하였다. 본 발명은 상술한 제8 실시 형태의 구조에 한정되지 않는다. 예를 들어, 후술하는 변형예를 채용할 수도 있다.

발광 소자(CHIP)로서 청색 발광 다이오드 혹은 청자색 발광 다이오드를 제2 기판(802)에 배치한다. 청색 발광 다이오드 혹은 청자색 발광 다이오드를 배치한 후, 녹색 화소에 녹색 형광체를 적층하고, 적색 발광의 화소에 적색 형광체를 적층한다. 이에 의해, 제2 기판(802)에 무기 LED를 간편하게 형성할 수 있다. 이러한 형광체를 사용하는 경우, 청자색 발광 다이오드로부터 생기는 광에 의한 여기에 의해, 녹색 형광체 및 적색 형광체 각각으로부터 녹색 발광 및 적색 발광을 얻을 수 있다.

발광 소자(CHIP)로서 자외 발광 다이오드를 제2 기판(802)에 배설해도 된다. 또한, 청색 화소에 청색 형광체를 적층하고, 녹색 화소에 녹색 형광체를 적층하고, 적색 화소에 적색 형광체를 적층한다. 이러한 형광체를 사용하는 경우, 예를 들어 인쇄법 등의 간편한 방법으로, 녹색 화소, 적색 화소, 혹은 청색 화소를 형성할 수 있다. 이들 화소는, 각각의 색의 발광 효율이나 색 밸런스의 관점에서, 화소의 크기 혹은 하나의 화소에 배치하는 발광 소자(CHIP)의 개수나 면적을 조정하는 것은 바람직하다.

일반적으로 LED 소자는, 사파이어 기판 등을 사용한 제조 공정에서, 사파이어 기판면 내의 변동으로부터 발광 소자의 발광 피크 파장이 균일하지 않게 되는 경우가 있다. 또한, 제조 로트에 따라서도 발광 피크 파장의 불균일함이나, 결정 축의 미묘한 어긋남 등의 발광의 불균일함을 생기게 하는 경우가 있다. 결정 축이나 결정 성장의 변동은, 발광 소자의 발광층으로부터 출사되는 광의 치우침이 되어, 표시 장치로서 시야각 특성의 치우침으로 되는 경우가 있다. 이러한 변동을 균일화하기 위해서, 하나의 화소에 동색의 발광 소자를 복수개 배설하는 것도 가능하다.

또한, 발광 소자(CHIP)가 매트릭스 형상으로 배치된 제2 기판(802)의 검사에 있어서는, 근자외 발광 LED, 자색 발광 LED, 혹은 청색 발광 LED를 광원으로서 사용하여, 이 광원으로부터의 발광을 제2 기판(802)에 조사하여, LED(발광 소자(CHIP))의 여기 발광을 이용할 수 있다. 필요에 따라, 이 광원에 미리, 람다 컨버터를 내장하여, 발광 소자(CHIP)로서 적색 발광 LED, 녹색 발광 LED 및 청색 발광 LED 각각으로부터 여기 발광을 관찰, 불량 칩의 검사에 이용해도 된다. 여기 발광을 이용하는 검사에서, 발광 소자(CHIP)의 발광 불량, 결함 등의 외관 체크 등을 행할 수 있다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에 따른 표시 장치는, 다양한 응용이 가능하다. 상술한 실시 형태에 따른 표시 장치가 적용 가능한 전자 기기로서는, 휴대 전화, 휴대형 게임기기, 휴대 정보 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 전자 서적, 데이터 캐리어, IC 카드, 통신 디바이스, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 헤드 마운트 디스플레이, 내비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카 오디오, 디지털 오디오 플레이어 등), 복사기, 팩시밀리, 프린터, 프린터 복합기, 자동 판매기, 현금 자동 입출금기(ATM), 개인 인증 기기, 광통신 기기 등을 들 수 있다. 상기 각 실시 형태는, 자유롭게 조합해서 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하고, 상기에서 설명해 왔지만, 이것들은 본 발명의 예시적인 것이며, 한정하는 것으로서 고려되어서는 안되는 것을 이해해야 한다. 추가, 생략, 치환 및 기타 변경은, 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고 행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되어 있다고 간주되어서는 안되며, 청구범위에 의해 제한되어 있다.

1, 1', 2, 3, 4, 5, 5', 537, 538, 811, 812, 813, 814, 815, 821, 822, 823, 824, 825: 루프(루프 도전 배선)
1A, 5A: 제1 분할 루프
1B, 5B: 제2 분할 루프
1E, 5E, 5T, 20BT: 단부
1T, 2E, 2T, 3E, 3T, 4E, 4T, 5E, 5T: 부분
2, 3, 15A, 15B, 15C, 15D, 16A, 16B, 16C, 16D: 이행부
6, 7: 점퍼선 8, 38: 절연층
8A: 제1 스루홀 8B: 제2 스루홀
93: 스루홀 11, 23: 제1 단자
12, 24: 제2 단자 13, 13', 22: 시점
14, 21: 종점 15: 이행 영역
16: 이행 영역 20: 도전 패턴
20A: 배면부 20B: 측부
20D: 개구 26: 소스 신호 스위칭 회로
27: 게이트 신호 스위칭 회로 28: 표시 제어부
33: 전력 공급부 34: 영상 신호 송신부
35: 제2 전력 수전부(전력 수전부)
36: 영상 신호 수신부 37: 제4 절연층
38: 제5 절연층 39: 제6 절연층
41: 제1 면 42: 제2 면
43: 제3 면 44: 제4 면
45: 제5 면 46: 제6 면
51: 제1 전원선 52: 제2 전원선(전원선)
54, 164: 소스 전극 55: 제1 도전 배선(게이트 전극)
56: 제2 도전 배선 57, 168: 채널층
58: 제2 전원 제어부 59: 제1 전원 제어부
66: 소스 배선 67: 제1 박막 트랜지스터
68: 제2 박막 트랜지스터 71, 73: 터치 신호 수신부
72: 터치 전력 수전부(제1 전력 수전부)
74: 터치 전력 공급부 76: 전원 제어부
77: 터치 구동 제어부 78: 터치 구동 스위칭 회로
79: 터치 검지 스위칭 회로 80: 터치 신호 송수신 제어부
81: 소스 신호 회로 82: 게이트 신호 스위칭 회로
83: 보조 도체 85: 검파·AD 변환부
86: CHIP 발광 소자 87: 상부 전극
88: 하부 전극 89: 반사 전극
90: n형 반도체층 91: p형 반도체층
92: 발광층 94: 뱅크
95: 제2 평탄화층 96: 제1 평탄화층
97: 접합층
100, 200, 300, 800: 루프 안테나 유닛
110, 110', 128, 130A, 130B, 410, 531, 532, 533A, 533B, 534A, 534B, 535A, 535B, 536A, 536B, 571A, 571B, 572A, 572B, 573A, 573B, 574A, 574B, 810, 820, 900: 루프 안테나
108: 접착층 109: 밀봉층
156: 2차 전지 134: 도전성 실드층
134A: 제1 도전성 금속 산화물층
134B: 구리 합금층 134C: 제2 도전성 금속 산화물층
134D: 광흡수층 140: 표시부
141: 표시 기능층 142: 표시 기능 구동부
150, 250: 시스템 제어부 151: 안테나부
152, 414: 충전 제어부 153: 전환부
154: NFC 통신부 157: 급전측 안테나
158: 어댑터 159: 크레이들
160: 터치 센싱부 161: 터치 기능 구동부
162: 터치 센싱 배선 유닛 163: 제3 박막 트랜지스터
165, 69: 게이트 전극 166: 드레인 전극
171: 모퉁이부 173: 자성체층
174: 겹침부 176: 투명 도전막
177: 신호선 178: 상면
179: 용량 소자 182: 프레임 영역
200, 300, 800: 안테나 유닛 400, 500, 600: 전자 기기
411: 안테나 전원부 412: 제어부
413: 메모리 414: 충전 제어부
415: 2차 전지 510: 제1 안테나 유닛
520: 제2 안테나 유닛 530: 제3 안테나 유닛
533: 전력 급전 안테나 유닛 534: 영상 신호 송신 안테나 유닛
535: 전력 수전 안테나 유닛 536: 영상 신호 수신 안테나 유닛
540: 제4 안테나 유닛 550: 제5 안테나 유닛
571, 573: 터치 신호 수신 안테나 유닛
572, 574: 터치 전력 수전 안테나 유닛
700: SB 기판 701, 801: 제1 기판
702, 802: 제2 기판 703, 803: 제3 기판
901: 최외주 루프 902: 최내주 루프
HD: 내측 영역 LD: 외측 영역
P: 관찰자 PX 화소 개구부(화소)
TFT: 능동 소자

Claims (7)

1. 루프 안테나 유닛이며,
   서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다른 2개의 루프 안테나를 구비하고,
   상기 2개의 루프 안테나 각각은,
   일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 루프 도전 배선과,
   상기 루프 도전 배선의 최외주 또는 최내주에 마련된 시점 및 종점과,
   상기 루프 도전 배선의 주회에 수반하여 상대적으로 외측에 위치하는 루프로부터 내측에 위치하는 루프로 이행하도록 상기 루프 도전 배선이 굴곡되고, 최외주에 위치하는 1번째의 루프로부터 n-1번째에 위치하는 루프를 향해서 복수의 루프가 순차 굴곡되는 개소가 배열되어 있는 이행 영역과,
   상기 루프 도전 배선 및 상기 이행 영역에 겹치도록 마련되어, 상기 1번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제1 스루홀과, 상기 n번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제2 스루홀을 구비하는 절연층과,
   평면으로 보아 상기 이행 영역을 가로지르도록 상기 절연층 상에 마련되고, 상기 제1 스루홀과 상기 제2 스루홀의 사이에 형성되어, 상기 1번째의 루프와 상기 n번째의 루프를 전기적으로 접속하는 점퍼선
   을 구비하고,
   평면으로 보아, 상기 2개의 루프 안테나는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있는,
   루프 안테나 유닛.
2. 제1항에 기재된 루프 안테나 유닛을 구비하는 전자 기기.
3. 루프 안테나 유닛이며,
   서로 동일한 권취수를 갖고, 주회 방향이 서로 다른 2개의 루프 안테나와,
   상기 2개의 루프 안테나의 주위를 부분적으로 둘러싸는 도전 패턴
   을 구비하고,
   상기 2개의 루프 안테나 각각은,
   일 방향으로 연속해서 주회하는 n회 권취(n은 3 이상의 정수)의 루프 도전 배선과,
   상기 루프 도전 배선의 최외주 또는 최내주에 마련된 시점 및 종점과,
   상기 루프 도전 배선의 주회에 수반하여 상대적으로 외측에 위치하는 루프로부터 내측에 위치하는 루프로 이행하도록 상기 루프 도전 배선이 굴곡되고, 최외주에 위치하는 1번째의 루프로부터 n-1번째에 위치하는 루프를 향해서 복수의 루프가 순차 굴곡되는 개소가 배열되어 있는 이행 영역과,
   상기 루프 도전 배선 및 상기 이행 영역에 겹치도록 마련되고, 상기 1번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제1 스루홀과, 상기 n번째의 루프의 단부에 대응하는 위치에 마련된 제2 스루홀을 구비하는 절연층과,
   평면으로 보아 상기 이행 영역을 가로지르도록 상기 절연층 상에 마련되고, 상기 제1 스루홀과 상기 제2 스루홀의 사이에 형성되어, 상기 1번째의 루프와 상기 n번째의 루프를 전기적으로 접속하는 점퍼선
   을 구비하고,
   평면으로 보아, 상기 2개의 루프 안테나는, 서로 중첩되지 않는 선 대칭의 위치에 배치되어 있는,
   루프 안테나 유닛.
4. 제3항에 기재된 루프 안테나 유닛을 구비하는 전자 기기.
5. 전자 기기이며,
   제1항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제1 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제2 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제3 안테나 유닛과,
   제1 면과 제2 면을 구비하는 제1 기판과,
   제3 면과 제4 면을 구비하는 제2 기판과,
   제5 면과 제6 면을 구비하는 제3 기판과,
   표시 기능, 통신 기능 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부
   를 구비하고,
   관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은, 이 순서대로 적층되어 있고,
   상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에, 표시 기능층이 마련되어 있고,
   상기 제2 기판은, 상기 표시 기능층을 구동하는 박막 트랜지스터 어레이 및 상기 제3 안테나 유닛을 상기 제3 면에 구비하고,
   상기 제3 기판은, 상기 전자 기기의 외부와 내부의 사이의 통신 기능 및 상기 전자 기기의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행하는 상기 제1 안테나 유닛과, 상기 제3 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제2 안테나 유닛을 상기 제5 면에 구비하고,
   상기 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제2 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되고 있고, 상기 제1 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되어 있지 않은,
   전자 기기.
6. 전자 기기이며,
   제1항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제1 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제2 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제3 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제4 안테나 유닛과,
   제3항에 기재된 루프 안테나 유닛으로 구성된 제5 안테나 유닛과,
   제1 면과 제2 면을 구비하는 제1 기판과,
   제3 면과 제4 면을 구비하는 제2 기판과,
   제5 면과 제6 면을 구비하는 제3 기판과,
   터치 센싱 기능, 표시 기능, 통신 기능 및 비접촉 충전 기능을 제어하는 제어부
   를 구비하고,
   관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판은, 이 순서대로 적층되어 있고,
   상기 제1 기판은, 정전 용량 방식의 터치 센싱 배선 유닛 및 상기 제5 안테나 유닛을 포함하는 터치 센싱 기능을 상기 제2 면에 구비하고,
   상기 제2 면과 상기 제3 면의 사이에, 표시 기능층이 마련되어 있고,
   상기 제2 기판은, 상기 표시 기능층을 구동하는 박막 트랜지스터 어레이 및 상기 제3 안테나 유닛을 상기 제3 면에 구비하고,
   상기 제3 기판은, 상기 전자 기기의 외부와 내부의 사이의 통신 기능 및 상기 전자 기기의 외부로부터의 비접촉 충전 기능을 행하는 상기 제1 안테나 유닛과, 상기 제3 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제2 안테나 유닛과, 상기 제5 안테나 유닛에 대한, 통신, 급전 및 수전을 행하는 상기 제4 안테나 유닛을 상기 제5 면에 구비하고,
   상기 관찰 방향에서 본 평면으로 보아, 상기 제2 안테나 유닛과 상기 제3 안테나 유닛은 중첩되고, 상기 제4 안테나 유닛과 상기 제5 안테나 유닛은 중첩되고, 상기 제1 안테나 유닛은, 상기 제2 안테나 유닛 및 상기 제4 안테나 유닛에 중첩되어 있지 않은,
   전자 기기.
7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 루프 도전 배선은, 구리층 혹은 구리 합금층이 도전성 금속 산화물 사이에 끼움 지지된 3층 구성을 포함하는, 루프 안테나 유닛.

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