WO2021251169A1 - ディスプレイモジュール - Google Patents

Abstract

ディスプレイモジュールはディスプレイ、ディスプレイの上側に配置され、透明基板及び透明基板上に形成されるアンテナパターンを有する透明アンテナ、透明アンテナより下層に配置される人工磁気導体を備える。人工磁気導体は特定の周波数を選択可能な周期構造層及びバックグラウンド導体を含み、透明アンテナのアンテナパターン及び人工磁気導体の周期構造層はメッシュ状導体で構成され、前記メッシュ状導体は配線幅ｗ８１、ｗ８２が５μm以下であり、可視光において７０％以上の透過率が得られるように配線ピッチｐ８１、ｐ８２が定められた透明導体で構成されており、透明アンテナのアンテナパターンから人工磁気導体の周期構造層までの距離をｈ１、人工磁気導体における周期構造層からバックグラウンド導体までの距離をｈ２とした場合にｈ１＜ｈ２の関係にある。

Description

ディスプレイモジュール

　本発明は、アンテナ及び人工磁気導体を備えるディスプレイモジュールに関する。

　近年、スマートフォン、タブレット、携帯電話、ノートパソコン等の移動式通信機器における通信技術として、第５世代移動通信システム（５Ｇ）、又は第６世代移動通信システム（６Ｇ）等が開発されている。

　ここで、５Ｇの周波数帯であるミリ波は指向性が強く、到達距離も比較的短く、金属等で遮蔽されやすいため、５Ｇ用のアンテナとして、ディスプレイ（OLED、LCD、LED）や、タッチパネル（ディスプレイ一体型金属細線パネルも含む）の上に透明アンテナを配置する技術が提案されている。

　しかし、アンテナに、ディスプレイやタッチパネル等の抵抗の大きい金属導体が近接すると、その金属導体が電波を反射せずに吸収してしまい、アンテナは狭帯域になり、送受信における利得の損失が大きくなり、放射効率が低下してしまう。そこで、図１に示すように、アンテナと、ディスプレイ又はタッチパネルとの間に、アンテナの反射位相をゼロにするような人工磁気導体（ＡＭＣ:Artificial　Magnetic　Conductor）を設けることが提案されている（特許文献１）。

　特許文献１における、ＡＭＣは周期構造層によって構成されている。ここで、ＡＭＣには、周期構造だけで構成されるＡＭＣと、周期構造層とバックグラウンド層の表裏の２層によって構成されるＡＭＣとが存在する。周期構造だけで構成されるＡＭＣよりも、周期構造層とバックグラウンド層の２層によって構成されるＡＭＣの方が、より磁気壁としてのアンテナの反射性能が良いことが知られている。

米国特許第１０３２６１９６号公報

　周期構造層とバックグラウンド層の２層によって構成されるＡＭＣは、周期構造層とバックグラウンド層を磁気的に接続するビアありの上下導通構造と、ビアなしの上下非導通構造がある。しかし、上下貫通構造のＡＭＣは製造が複雑で、製造工数が多くかかることが知られている。

　また、周期構造層とバックグラウンド層の２層によって構成されるＡＭＣを用いる場合であっても、ＡＭＣ、アンテナ、ディスプレイを含めた総厚みが大きくなる傾向があり、総厚みを抑制する、という課題があった。

　そこで、本発明は上記事情に鑑み、アンテナの利得損失を大幅に抑制でき、製造が複雑でない人工磁気導体を含有しつつ、人工磁気導体による積層厚の増加を最小限にできる、ディスプレイモジュールの提供を目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の一態様のディスプレイモジュールは、
　ディスプレイと、
　前記ディスプレイの上側に配置される、透明基板および該透明基板上に形成されるアンテナパターンを有する透明アンテナと、
　前記透明アンテナより下層に配置される人工磁気導体と、
を備え、
　前記人工磁気導体は、
　　周期構造層、及び
　　バックグラウンド導体を含み、
　前記透明アンテナの前記アンテナパターン、及び前記人工磁気導体の前記周期構造層は、メッシュ状導体で構成され、前記メッシュ状導体は配線幅が5μm以下であり、且つ、可視光において７０％以上の透過率が得られるように配線ピッチが定められた透明導体で構成されており、
　前記透明アンテナの前記アンテナパターンから、前記人工磁気導体の前記周期構造層までの距離をｈ１、
　前記人工磁気導体における、前記周期構造層から前記バックグラウンド導体までの距離をｈ２とした場合に、
ｈ１＜ｈ２の関係にある。

　一態様によれば、ディスプレイモジュールにおいて、アンテナの利得損失を大幅に抑制でき、製造が複雑でない人工磁気導体を含有しつつ、人工磁気導体による積層厚の増加を最小限にできる。

従来例に係る、ＡＭＣ搭載ディスプレイモジュールの断面分解図。 本発明に係る、ディスプレイ搭載の電子機器の全体図と透明アンテナの位置を示す図。 図２の電子機器のＡＡ面断面図。 本発明の第１実施形態に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 金属導体の電磁波の反射の説明図。 ＡＭＣの電磁波の反射の説明図。 本発明の第１実施形態に係る周期構造層が設けられた透明アンテナの説明図。 本発明の透明アンテナの上面図。 本発明の周期構造層が設けられた透明アンテナの下面図。 本発明のアンテナパターン及び周期構造層を構成する透明導体の説明図。 一般的な上下導通型のＡＭＣの説明図。 一般的な上下非導通型のＡＭＣの説明図。 上下非導通型で周期構造がパッチ型のＡＭＣの説明図。 上下非導通型で周期構造がホール型のＡＭＣの説明図。 本発明のＡＭＣの周期構造層の共振素子の変形例を示す図。 一般的な投影型静電容量方式のタッチパネルのセンサパターンの模式図。 タッチパネルの断面図の一例を示す図。 １つの浮遊導体と、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ＡＭＣの模式図。 図１４の疑似ＡＭＣにおいて、金属導体の抵抗値を0～2.4Ω/sqに変化させた場合の反射振幅のパラメータの特性値を示す図。 図１４の疑似ＡＭＣにおいて、金属導体の抵抗値を2.8～10Ω/sqに変化させた場合の反射振幅のパラメータの特性値を示す図。 図１４の疑似ＡＭＣにおいて、金属導体の抵抗値を0～2.4Ω/sqに変化させた場合の反射位相のパラメータの特性値を示す図。 図１４の疑似ＡＭＣにおいて、金属導体の抵抗値を2.8～10Ω/sqに変化させた場合の反射位相のパラメータの特性値を示す図。 １つの浮遊導体と、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ＡＭＣの模式図。 図１７の疑似ＡＭＣにおいて、浮遊導体の大きさを変更した場合の反射振幅のパラメータの特性値を示す図。 図１７の疑似ＡＭＣにおいて、浮遊導体の大きさを変更した場合の反射位相のパラメータの特性値を示す図。 本発明の透明アンテナと接着層で構成される測定モデルの模式図。 本発明の透明アンテナと、透明アンテナの下面に設けられる周期構造層と、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ディスプレイモジュールの模式図。 透明アンテナと、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される比較例の測定モデルの模式図。 図２０、図２１、図２２の測定モデルでの最大利得を示す表。 本発明の第１実施形態の変形例に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第２実施形態に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 第２実施形態に係るディスプレイパネルの断面図。 本発明の第２実施形態の変形例に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第３実施形態に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第３実施形態の変形例１に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第３実施形態の変形例２に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第３実施形態の変形例３に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第４実施形態に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第４実施形態の変形例に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。 本発明の第５実施形態に係るディスプレイモジュールを示す断面分解図。

　以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。下記、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。以下、本発明の透明アンテナを適用した実施の形態について説明する。

　本発明のディスプレイモジュールに搭載される透明アンテナは、一例として、第５世代移動通信システム（５Ｇ）に適用可能である。

　５Ｇの周波数において、１つの周波数帯は、24.2～29.5GHzであり、２つ目の周波数帯は、37.3～40GHzであり、３つ目の周波数帯は、所謂Sub6帯（５Ｇの６GHz以下帯）と呼ばれる1.0～5.0GHzである。そのため、本発明のディスプレイモジュールに含まれる透明アンテナは、５Ｇ帯において、上記の３つの周波数帯域のうちの少なくとも１つで共振するように設定される。

　なお、本発明に係るディスプレイモジュールについて、下記に示す順序で説明する。
１．ディスプレイモジュールが搭載される電子機器
２－１．本発明の第１実施形態に係るディスプレイモジュール１
２－２．下面に周期構造層が設けられた透明アンテナの構成
２－３．透明導体の構成
２－４．ＡＭＣの構成例
２－５．タッチパネルの構成
３－１．疑似ＡＭＣ最小単位の測定モデル構成と特性１
３－２．疑似ＡＭＣ最小単位の測定モデル構成と特性２
３－３．アンテナ単体、ＡＭＣ付き疑似ディスプレイモジュール、比較例の疑似ディスプレイモジュールの測定モデル構成と特性
４．本発明の第１実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール１Ａ
５－１．本発明の第２実施形態に係るディスプレイモジュール２
５－２．ディスプレイパネルの構成
５－３．本発明の第２実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール２Ａ
６－１．本発明の第３実施形態に係るディスプレイモジュール３
６－２．本発明の第３実施形態の変形例１に係るディスプレイモジュール３Ａ
６－３．本発明の第３実施形態の変形例２に係るディスプレイモジュール３Ｂ
６－４．本発明の第３実施形態の変形例３に係るディスプレイモジュール３Ｃ
７－１．本発明の第４実施形態に係るディスプレイモジュール４
７－２．本発明の第４実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール４Ａ
８．本発明の第５実施形態に係るディスプレイモジュール５

　（１．ディスプレイモジュールが搭載される電子機器）
　図２及び図３を用いて本発明の透明アンテナ１００を含むディスプレイモジュール１が搭載される通信装置の一例である電子機器２００の構成について説明する。図２は、本発明のディスプレイモジュール１搭載の電子機器２００の全体図と透明アンテナ１００の位置を示す図である。図３は、図２の電子機器２００のＡ面断面図である。

　図２、図３では、Ｘ方向は電子機器２００の横方向、Ｙ方向は電子機器２００の縦方向、Ｚ方向は電子機器２００の高さ方向を指している。以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、説明の便宜上、平面視とはＸＹ面視をいい、＋Ｚ方向側を上側、－Ｚ方向側を下側とする上下方向と、上下方向に対する横方向（側方）とを用いて説明するが、普遍的な上下方向と横方向を表すものではない。

　また、平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右等の方向には、実施の形態における開示の効果を損なわない程度のずれが許容される。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向を表す。Ｘ方向とＹ方向とＺ方向は、互いに直交する。ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面は、それぞれ、Ｘ方向及びＹ方向に平行な仮想平面、Ｙ方向及びＺ方向に平行な仮想平面、Ｚ方向及びＸ方向に平行な仮想平面を表す。

　電子機器２００は、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブック型ＰＣ(Personal　Computer)等の情報処理端末機である。また、電子機器２００は、これらに限られず、例えば、柱や壁等の構造物、デジタルサイネージ、電車内のディスプレイパネルを含む電子機器、又は、車両の中の様々なディスプレイパネルを含む電子機器等であってもよい。

　図２及び図３に示すように、電子機器２００の上面全体、または上面の少なくとも一部は表示機能を実行可能なディスプレイモジュール１が配置されている。そして、本発明の透明アンテナ１００は、ディスプレイパネル２２０上のタッチパネル２３０の上側に配置されている。本発明の透明アンテナ１００は、透明カバー２４０を介して電子機器２００の外から見えており、透明アンテナ１００を介して外側からディスプレイパネル２２０を視認可能なように、透明である。

　図３を参照して、電子機器２００において、ディスプレイパネル２２０、タッチパネル２３０、透明アンテナ１００、及び透明カバー２４０を、合わせてディスプレイモジュール１（表示モジュールともいう）とする。

　電子機器２００は、ディスプレイモジュール１の他に、筐体２１０、配線基板２５０、電子部品２６０Ａ、２６０Ｂ、２６０Ｃ、２６０Ｄ、及びバッテリー２７０等を含む。

　図２、図３では、透明アンテナ１００が搭載される電子機器２００は、スマートフォンである例を示しているが、本発明の透明アンテナが搭載される電子機器は、筐体２１０、透明カバー２４０、及びディスプレイパネル２２０を含む電子機器であれば、他の構成であってもよい。また、電子機器２００はタッチパネル２３０を設けない機器であってもよい。

　筐体２１０は、例えば金属製及び／又は樹脂製のケースであり、電子機器２００の下面側及び側面側を覆っている。筐体２１０は、周壁の上端となる開口端２１１を有し、開口端２１１には、透明カバー２４０が取り付けられている。筐体２１０は、開口端２１１に連通する内部空間である収納部２１２を有し、収納部２１２には、配線基板２５０、電子部品２６０Ａ～２６０Ｄ、及びバッテリー２７０等が収納されている。

　カバーガラスの一例である透明カバー２４０は、最上面に設けられる透明なガラス板であり、平面視で筐体２１０の開口端２１１に合わせられたサイズを有する。透明カバー２４０は、本例では、大半が平面で、横方向（＋－Y方向）の両端部が緩やかに下側に湾曲した形状のガラス板である例を示すが、横方向において平板状のガラス板であってもよい。あるいは、透明カバー２４０は、電子機器２００の縦方向（＋－X方向）においても両端部が緩やかに下側に湾曲した形状であってもよい。ここでは、透明カバー２４０がガラス製である形態について説明するが、透明カバー２４０は樹脂製であってもよい。

　透明カバー２４０が筐体２１０の開口端２１１に取り付けられることにより、筐体２１０の収納部２１２は封止される。

　透明カバー２４０の上面は、透明カバー２４０の外表面の一例であり、透明カバー２４０の下面は、透明カバー２４０の内表面の一例である。透明カバー２４０の内表面側には、透明アンテナ１００及びタッチパネル２３０が設けられる。透明カバー２４０は透明であるため、電子機器２００の外部からは、透明カバー２４０を介して内部に設けられるタッチパネル２３０及びディスプレイパネル２２０が見える。

　配線基板２５０には、電子部品２６０Ａ～２６０Ｃが実装される。配線基板２５０には、透明アンテナの給電部分から伸びる給電線路等が接続される。配線基板２５０と、透明アンテナ１００の給電部分とは、コネクタやＡＣＦ(Anisotropic　Conductive　Film)等を用いて接続されていてもよく、その他の構成要素を用いて接続されていてもよい。

　電子部品２６０Ａは、一例として、配線基板２５０の配線を介して透明アンテナ１００の給電部分に接続されており、透明アンテナ１００を介して送信又は受信する信号の処理を行う通信モジュールである。また、中央の電子部品２６０Ｂは、例えば、カメラである。

　電子部品２６０Ｃ、２６０Ｄは、一例として、電子機器２００の動作に関連する情報処理等を行う部品であり、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit)、ＲＡＭ(Random　Access Memory)、ＲＯＭ(Read　Only　Memory)、ＨＤＤ(Hard　Disk　Drive)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。

　バッテリー２７０は、充電可能な二次電池であり、ディスプレイモジュール１、及び電子部品２６０Ａ～２６０Ｄ等の動作に必要な電力を供給する。

　（２－１．第１実施形態に係るディスプレイモジュール）
　次に、第１実施形態に係るディスプレイモジュール１の構成について説明する。図４は、ディスプレイモジュール１の断面分解図である。

　図３では記載を省略しているが、図４に示すようにディスプレイモジュール１は、タッチパネル２３０と透明カバー２４０との間に、第１の接着層２８１、偏光板２９１、及び第２の接着層２８２を有している。第１の接着層２８１及び第２の接着層２８２は、透明光学粘着剤OCA（Optical　Clear　Adhesive）で構成されている。

　そして、本実施形態の透明アンテナ１００は、第１の接着層２８１と偏光板２９１の間に設けられている。透明アンテナ１００は透明基板１０１と、透明基板１０１の上面に形成された、アンテナパターン１１０とを有している。また、透明基板１０１の下面には、周期構造層４１０が形成されている。

　本構成では、タッチパネル２３０の一部である電極層３０１をＡＭＣのバックグラウンド層としてみなす。この構成により、図４では、第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、バックグラウンド層として機能するタッチパネル２３０の電極層３０１とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００が構成されている。

　ここで、通常の金属導体は、図５Ａのように、電磁波の位相を１８０度反転させて反射する。このような通常の金属導体をアンテナに近接して配置した場合、アンテナの放射と、金属で反射した反射波が干渉して、電波の強度が下がってしまう。

　一方、人工磁気導体（ＡＭＣ）は、図５Ｂに示すように、電磁波を位相約０度で反射させ（すなわち同位相で反射させ）、反射波を反射面近傍で増幅させる導体層である。そのため、周期構造層を有するＡＭＣをアンテナに近接して設けると、金属導体によるアンテナ特性の悪影響を抑制することができる。

　また、タッチパネル２３０は「オンセルタッチパネル用金属細線層」である。ここで「オンセル」とは、ディスプレイパネル２２０と独立した基板上に形成したタッチパネルを貼り付けるのではなく、ディスプレイパネル２２０の表面上に電極層を直接形成した構造を指す。あるいは、タッチパネル２３０は、独立した基板上に形成したタッチパネルを、ディスプレイパネル２２０に接着した、オンセルではないタッチパネル用金属細線（配線層）でもよい。

　タッチパネル２３０は、電極層３０１を含んでおり、電極層３０１が、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体として機能する。

　ディスプレイパネル（ディスプレイ）２２０は、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬ(Electro-luminescence)、又は、OLED（Organic　Light　Emitting　Diode）ディスプレイパネルであり、いずれの構成でもディスプレイモジュール１の最も下側に配置される。

　なお、ディスプレイモジュール１において、周期構造層４１０およびアンテナパターン１１０は、透明基板１０１に対して一部分に設置されていればよい。また、周期構造層は、垂直視において、少なくともアンテナパターン１１０のアンテナ部を含むように設置される。透明基板１０１は、垂直視において、ディスプレイの全面にわたっていてもよく、部分的に設けられていてもよい。透明基板がディスプレイの全面にわたっている場合は、厚みを均一化でき、段差によるエアラインの発生などを抑制することができる。

　周期構造層４１０が下面に形成された透明アンテナ１００が部分的に設けられる場合は、透明アンテナ１００が設けられる領域については、他の部分よりも、タッチパネル２３０、第１の接着層２８１、偏光板２９１、又は/及び第２の接着層２８２を薄くしたり、あるいは、第１の接着層２８１、偏光板２９１、又は/及び第２の接着層２８２を設けない構造にしたりしてもよい。これにより、ディスプレイモジュール１において、透明アンテナ１００の部分だけ盛り上がることを防止することができる。

　しかし、透明アンテナ１００が厚すぎると、装置全体の厚みが厚くなってしまうことに加えて、透明アンテナのエッジ部が視認できたり、接着層２８１，２８２との境界に空気が混入しやすくなる、という課題が生じることが分かった。透明アンテナ１００の厚さは300μm以下が好ましく、150μm以下がさらに好ましく、100μm以下が特に好ましい。また、ハンドリングの容易性の観点から、透明アンテナ１００の厚さは10μm以上が好ましく、50μm以上がさらに好ましい。

　また、図２、図３では、ディスプレイモジュール１は、＋－Y方向の両端部が、緩やかに曲面の形状である例を示したが、ディスプレイモジュール１は、端部が曲がらない、平面形状であってもよい。その場合は、透明アンテナ１００も平面形状であってもよい。なお、透明アンテナ１００が部分的に曲面になる場合は、後述する給電領域が曲面形状になる。

　ここで、発明者らは鋭意検討の結果、人工磁気導体（ＡＭＣ）では、周期構造層とバックグラウンド導体は、離れているほど、電気的に良好であることを見出した。また、アンテナとＡＭＣの周期構造層は、アンテナと近接して設けても悪影響はあまりないことも判明した。

　そのため、本構成では、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ（人工磁気導体）４００の周期構造層４１０までの距離をｈ１、ＡＭＣ４００における、周期構造層４１０からバックグラウンド導体３０１までの距離をｈ２とした場合に、ｈ１＜ｈ２の関係に設定する。本構成では、ｈ１は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さに相当する。ｈ２については、図１３とともに後述する。

　本構成では、ＡＭＣ４００の周期構造層は、アンテナ基板（透明基板１０１）の背面に形成され、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体は、金属細線層のタッチパネル２３０の一部（電極層３０１）である。このように、既存のタッチパネル２３０の電極層３０１を、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体として使用しているため、透明アンテナ１００の下に周期構造層４１０を設けるだけで、基板の追加なく、ディスプレイモジュール１において、ＡＭＣ４００の機能を付加することができる。そのため、本実施形態に係るディスプレイモジュール１では、アンテナの利得損失を抑制できる人工磁気導体（ＡＭＣ）を含有しつつ、積層厚の増加を回避できる。

　（２－２．下面に周期構造層が設けられた透明アンテナの構成）
　次に図６～図８を用いて本発明の第１実施形態に係る周期構造層４１０が設けられた透明アンテナ１００の構成について説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係る、ＡＭＣの周期構造層が下面に設けられた透明アンテナ１００の斜視図である。図７Ａ、図７Ｂは、第１実施形態に係る透明アンテナ１００の説明図であって、図７Ａは＋Ｚ方向から見た上面図であり、図７Ｂは－Ｚ方向から見た下面図である。なお、図２のように透明アンテナ１００の一部がカーブに沿って配置される場合においても、図６では、透明アンテナ１００を折り曲げる前の状態をＸＹ平面に平行に示す。

　透明アンテナ１００は、透明基板１０１を有し、透明基板１０１上にアンテナパターン１１０が設けられている。本構成のアンテナパターン１１０は、ダイポール型のアンテナの一例である。なお、本形態においてはアンテナ給電線路については図示しておらず、理想的に給電された理想的なアンテナ単体モデルとしている。

　透明基板（透明基材、透明基体ともいう）１０１は、一例としてポリイミド製のフレキシブル基板であって、Ｚ方向及び／又はＸ方向に折り曲げ可能である。また、透明基板１０１は、無色透明であって、絶縁材基板である。

　図６、図７Ａを参照して、本構成のアンテナパターン１１０は、Ｙ方向の中央を通り、Ｙ方向に延伸する、１本の線条エレメントで構成されている。本構成では、アンテナパターン１１０は、透明基板１０１の上面側である＋Ｚ側に設けられている。

　ここで、アンテナパターン１１０の導体長をＬ１１０、透明アンテナ１００の共振周波数ｆ１（28GHz）における透明基板１０１上での波長をλ₀₁として、Ｌ１１０が約0.5λ₀₁の奇数倍に設定される。したがって、周波数帯ｆ１でのアンテナ利得を向上させたい場合、アンテナパターン１１０の線条エレメントの導体長Ｌ１１０を、例えば、約4.0mmの±10%以内に調整するとよい。

　また、図６、図７Ｂを参照して、透明基板１０１の下面には、複数の導電パターンＰ１～Ｐ９が周期的に設けられており、このように周期的に設けられた導電パターンＰ１～Ｐ９は、周期的な浮遊導体（共振素子）として、ＡＭＣ４００の周期構造層４１０となる。

　本実施形態では、一つの基板（透明基板１０１）を多層化することにより、ＡＭＣ４００の周期構造層４１０と、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０とを、一括形成することができる。

　（２－３．透明導体の構成）
　図８は、本発明の透明導体８０の説明図である。透明導体８０は、透明基板１０１の表面（上面及び下面）に形成されており、一例として、図６、図７Ａ、図７Ｂに示すアンテナパターン１１０及び周期構造層４１０を構成するものとして用いられる。透明導体８０は、人間の視力では確認が難しいほど光透過性が高い導体である。

　詳しくは、透明導体８０は、光透過性を高くするために、一例としてメッシュ状に形成されている導電線路の層、即ち金属細線層である。図８に示すように、メッシュ状の金属細線層では、一方の方向に延在する複数の金属細線８１と、他方の方向に延在する複数の金属細線８２が交差するように設けられて、網目状の隙間（目開き）である開口部（透孔）８３が空いている。

　透明導体８０がメッシュ状に形成される場合、メッシュの開口部８３は方形であってもよく、菱形であってもよい。メッシュの開口部８３を方形に形成する場合、メッシュの目は正方形が好ましく、意匠性が良い。また、メッシュの開口部８３は、自己組織化法によるランダム形状でもよく、そうすることでモアレを抑制できる。メッシュを構成する金属細線８１，８２それぞれの線幅（配線幅）ｗ８１、ｗ８２は、1～10μmが好ましく、1～5μmがより好ましく、1～3μmがさらに好ましい。また、メッシュの複数の金属細線８１間、及び複数の金属細線８２間の線間隔（目開き、配線ピッチともいう）ｐ８１、ｐ８２は、300～500μmが好ましい。

　透明導体８０におけるメッシュ全体に対する開口部８３の面積の割合である開口率は、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。透明導体８０の開口率を大きくするほど、透明導体８０の可視光透過率を高くできる。

　透明導体のシート抵抗は5Ω/sq以下であることが好ましく、3Ω/sqであることがより好ましく、1Ω/sqであることがさらに好ましい。

　透明導体８０がメッシュ状に形成される場合、透明導体８０の厚さは、1～40μmであってよい。透明導体８０がメッシュ状に形成されることにより、透明導体８０が厚くても、可視光透過率を高くできる。透明導体８０の厚さは、5μm以上がより好ましく、8μm以上がさらに好ましい。また、透明導体８０の厚さは、30μm以下がより好ましく、２０μm以下がさらに好ましく、15μm以下が特に好ましい。

　なお、透明導体８０において、メッシュ状の細線の線幅（導体幅）ｗ８１，ｗ８２よりも、導体厚ｔは小さく設定される。アスペクト比が１を超えると、構造的にアンバランスになり、壊れやすく、また製造も困難なためである。ただし、導体厚ｔは厚いほどシート抵抗値を小さくすることができるため、アンテナの効率として導体厚ｔは大きい方が良いため、ｔはｗより小さく、かつなるべく大きい値が好適である。

　なお、透明導体８０の金属細線８１，８２の導体材料としては銅が挙げられるが、他にも、金、銀、白金、アルミニウム、クロム、錫、鉄、ニッケル等の金属材料を使用でき、また、これらの材料に限られない。

　このような透明導体８０で実現されるアンテナパターン１１０と周期構造層４１０は、透明であり、人間の視力では確認が難しいほど光透過性が高く、かつ導体として機能することができる。

　（２－４．ＡＭＣの構成例）
　上述のように、人工磁気導体（ＡＭＣ）は、電磁波を位相約０度で反射するもので、反射波を反射面近傍で増幅する導体である。

　このような特性を有するＡＭＣは、大きく分けて、図９Ａ、図９Ｂに示す２種類が存在する。図９Ａ、図９Ｂは、一般的な２種類のＡＭＣの説明図である。図９Ａは、上下導通型のＡＭＣの例を示し、図９Ｂは、上下非導通型のＡＭＣの例を示す。

（１）上下導通型のＡＭＣは、図９Ａに示すように、下側のバックグラウンド導体（グラウンド板）４６と、上側の周期構造層４５の浮遊導体４７とがビア４９を介して上下に接続されている。複数の浮遊導体４７は、スリット４８によって分離されている。このような構造は、マッシュルーム型とも呼ばれる。
（２）上下非導通型のＡＭＣは、図９Ｂに示すように、バックグラウンド導体（グラウンド板）４２と、バックグラウンド導体に接続されていない周期構造層４１とで、構成されている。周期構造層４１は、スリット４４によって分離された複数の浮遊導体４３を有している。

　周期構造層は、特定の周波数を選択的に反射する、いわゆる、ＦＳＲ（Frequency　Selective　Reflector）又はＦＳＳ（Frequent　Selective　Surface）又はＥＢＧ（Electromagnetic　Band　Gap）又はメタサーフェイスと呼ばれる空間フィルタである。

　（１）の構成の場合は、ビアを介して上下の層が接続しているため、周期構造層と、バックグラウンド導体とは、図９Ａに示すように同一の基板の上面と下面で構成される必要があった。これに対して、（２）の構成の場合は、周期構造層４１と、バックグラウンド導体４２とは接続されていないため、別の基板に形成されていてもよい。

　本発明では、（２）の上下非導通型のＡＭＣを適用し、さらに、ＡＭＣの周期構造層４１と、バックグラウンド導体４２の機能が、別の基板で実現される構成について説明する。

　上記（２）の上下非導通型のＡＭＣでは、大きく分けて２種類の周期構造層を有している。図１０Ａ、図１０Ｂは、上下非導通なＡＭＣの説明図であり、図１０Ａは、周期構造がパッチ型のＡＭＣを示し、図１０Ｂは、周期構造がホール型のＡＭＣを示す。

　図１０Ａに示すＡＭＣの上層の、パッチ型の周期構造層では、同一形状の金属（共振素子）パッチが周期的に配列されている。図６に示す透明アンテナ１００の下面に設けられる、周期構造層４１０も、パッチ型の周期構造層の一例である。パッチ型のＦＳＲの周期構造を有するＡＭＣでは、共振素子が完全に共振する場合に、反射係数が－１となる、帯域阻止フィルタとして機能する。

　図１０Ｂに示すＡＭＣの上層の、ホール型の周期構造層では、金属層に、同一形状の穴（共振素子）が、周期的に形成されている。ホール型ＦＳＲの周期構造を有するＡＭＣでは、共振素子が完全に共振する場合に、透過係数が１となる、帯域通過フィルタとして機能する。

　図６、図７Ｂや下記のシミュレーション例では、ＡＭＣの周期構造層４１０が、パッチ型の構成である例を示しているが、本発明のＡＭＣにおける周期構造層は、図１０Ｂのように、ホール型の周期構造層であってもよい。

　周期構造層において、図１０Ａの複数のパッチの部分、図１０Ｂの複数の穴の部分が、共振素子となる。

　図７Ｂでは共振素子が正方形の例、図１０Ａ、図１０Ｂでは共振素子が円形である例を示したが、パッチ型ＦＳＲのパッチ部又は、ホール型ＦＳＲの穴部の構成は、他の形状であってもよい。

　図１１は、本発明のＡＭＣの周期構造層の共振素子の変形例を示す図である。例えば、共振素子は、図１１に示すように、四角ループ状や、リング状、二重スクエアループ、十字形状、腕付き十字形状、キャパシタを備えた長方形ループ、長方形状のダイポール、トリポール、３足ダイポール、４足ダイポール、ハート形状等がとりうる。なお、図１１の例は一例であって、図９Ｂに示す浮遊導体４３のように、周期構造層における共振素子は、さらに別の形状であってもよい。

　（２－５．タッチパネルの構成）
　次に、第１実施形態において、一部が、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体を兼ねる、タッチパネル２３０の構成について、図１２、図１３を用いて説明する。タッチパネル２３０の一例として、投影型静電容量方式のタッチパネル（タッチセンサともいう）におけるセンサパターンの構成について下記説明する。図１２は、一般的な投影型静電容量方式のタッチパネル２３０のセンサパターンの模式図である。

　図１２を参照して、タッチパネル２３０は、基板上に複数の第１電極３１、及び複数の第２電極３２が設けられ、複数の第１電極３１と接続する複数の第１配線３８、及び複数の第２電極３２と接続する複数の第２配線３９を備えている。

　図１２に示すように、投影型静電容量方式のタッチパネル２３０のセンサパターンでは、複数の電極３１，３２は、マトリクス状に配置されており、隣接する電極同士は容量結合している。指などの導電性物質が電極に近づくと、指と電極間との間に容量結合が発生し、電極間同士の容量結合値が、変化した部分を、接触位置として検出する。このような投影型静電容量方式では、タッチパネル２３０上の複数の位置を同時に検出できる。

　なお、タッチパネル２３０において、第１電極３１と第２電極３２は、異なる面又は異なる層に設けられている場合と同一面に設けられている場合がある。具体例を下記に示す。例えば、
（１）１つのガラス基板に対して一方の面に第１電極３１、他方の面に第２電極３２が設けられている。
（２）ガラス（プリント基板）を２層に重ねた構造において上層のガラス基板に第１電極３１、下層のガラス基板に第２電極３２が設けられている。
（３）１つのフィルムに対して一方の面に第１電極３１、他方の面に第２電極３２が設けられている。
（４）フィルムを２層に重ねた構造において上層のフィルムに第１電極３１、下層のフィルムに第２電極３２が設けられている。
（５）第２電極３２と同一面内に第１電極３１の菱形電極部が設けられ、菱形電極間が異なる層に設けられたブリッジ電極によって接続されている。
（１）～（４）は異なる面又は異なる層に設けられている場合であり、（５）は同一層に設けられている場合である。

　図１２に示すように、第１電極３１は、横方向（Ｘ方向）に串状につながっており、第２電極３２は、縦方向（Ｙ方向）に串状につながっている。そして、第１電極３１及び第２電極３２の輪郭は、共通の第１の直線L１と、第１の直線と直交する第２の直線によって形成されたひし形、又は正方形形状である。

　そして、複数の平行な直線L１と、複数の平行な直線L２を使用して四辺が構成された第１電極３１と第２電極３２において、隣接する辺は、距離ｄ離れている。

　距離ｄは、小さいほど電極間の隙間が視認できなくなる点では好ましいが、距離ｄの部分が広すぎると、電極３１や電極３２が存在しない領域が視認されてしまうこともありうる。しかし、距離ｄを小さくするほど、異なる層間での位置調整が難しく、製造工程が複雑になる。間隔ｄの大きさとしては、例えば０より大きく10mm以下、好ましくは1μm以上5mm以下、より好ましくは3μm以上1mm以下、より好ましくは5μm以上500μm以下などとすればよい。

　図１３は、タッチパネル２３０の断面図の一例である。図１３では、上述の（５）第２電極３２と同一面内に第１電極３１の菱形電極部が設けられ、菱形電極間が異なる層に設けられたブリッジ電極によって接続されている場合の構成例を示している。

　図１３の例では、タッチパネル２３０は、電極層３０１、絶縁層３０２、ブリッジ層３０３、絶縁保護層３０４を有している。電極層３０１は、絶縁ホール３０６によって区画されて、電極３１と電極３２を構成している。本例では、電極３１と電極３２を分ける絶縁ホール３０６が、スリットＳ１、Ｓ２に相当する。絶縁ホール３０６と、絶縁保護層３０４は一体的に形成されている。

　絶縁層３０２には上下に貫通するスルーホール３０５が形成され、スルーホール３０５を介して、電極層３０１と、ブリッジ層３０３とが導電している。ブリッジ層３０３及びスルーホール３０５が、ジャンパー３５として機能する。

　電極層３０１、ブリッジ層３０３、及びスルーホール３０５は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ等の金属を含んで構成されている。絶縁層３０２は、例えば、ＳｉＮｘで構成されている。絶縁保護層３０４及び絶縁ホール３０６は、導体を有しておらず、例えばアクリルで構成されている。

　上述のように、第１実施形態では、タッチパネル２３０の電極層３０１が、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体として機能する。そのため、図４のＡＭＣ４００の周期構造層４１０からバックグラウンド導体までの距離ｈ２は、正確には、第１の接着層２８１と、タッチパネル２３０における、電極層３０１の上の絶縁保護層３０４の厚さの合計となる。

　そのため、図４において、ｈ１＜ｈ２を実現するには、第１の接着層２８１と、タッチパネル２３０の絶縁保護層３０４の厚さの合計を、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さよりも、厚くすればよい。

　ｈ２は、100μm以上が好ましく、150μm以上がより好ましく、300μm以上がさらに好ましい。このように設定することで、有効に電磁波を反射する機能を得ることができる。また、ｈ２は、2000μm以下が好ましく、1000μm以下がさらに好ましく、600μm以下がさらに好ましい。このようにすることで、積層厚が著しく増大することを抑制しながら、特性を維持することができる。

　ｈ１は、5μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましい。このように設定することで、電磁波を反射する機能を維持しながら、積層厚の増大を防止できる。また、ｈ１は、300μm以下が好ましく、200μm以下がさらに好ましく、100μm以下がさらに好ましい。

　＜シミュレーション例＞
　（３－１．疑似ＡＭＣ最小単位の測定モデル構成と特性１）
　本願の発明者らは、ＡＭＣの挙動を確認するため、本願のＡＭＣを模した疑似ＡＭＣについて、各種シミュレーションを行った。

　図１４は、１つの浮遊導体と、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ＡＭＣの模式図である。図１４に示す疑似ＡＭＣの測定モデル６１では、接着層２８１の上にその接着層よりも小さい、周期構造層の繰り返し単位となる浮遊導体Ｐを設け、接着層２８１の下に金属導体Ｍを設けた。なお、この金属導体Ｍは、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する。

　本シミュレーションでは、最下層の抵抗体である金属導体Ｍの抵抗値を変更しながら、反射振幅と、反射位相のパラメータを測定した。このパラメータを測定した際の、図１４に示す、疑似ＡＭＣの各部寸法は、
　浮遊導体Ｐの一辺：3mm
　接着層２８１、金属導体Ｍの一辺：4.7mm
である。

　また、疑似ＡＭＣにおける、各層の厚みは、
　浮遊導体Ｐの厚み：1μm
　接着層２８１の厚み：150μm
である。
なお、表面抵抗が設定される表面インピーダンスを境界条件として設定しているため、金属導体Ｍについては、厚みは存在しない設定である。

　図１５Ａ、図１５Ｂに、図１４の疑似ＡＭＣにおいて金属導体Ｍの抵抗値を変更した場合の、反射振幅のパラメータの特性値を示す。図１６Ａ、図１６Ｂに、図１４の疑似ＡＭＣにおいて、金属導体Ｍの抵抗値を変更した場合の、反射位相のパラメータの特性値を示す。

　この測定では、図１４に示す疑似ＡＭＣにおいて、金属導体Ｍの抵抗値（シート抵抗値）を、0.00001、0.1、0.2、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.1、2.4、2.8、3.2、3.7、4.2、4.9、5.6、6.4、7.4、8.4、9.7、10Ω/sqと、２３段階に変化させて、それぞれの反射振幅、反射位相のパラメータを求めた。

　測定したパラメータの変化の傾向を説明するため、図１５Ａ、図１６Ａでは、金属導体Ｍの抵抗値が0～2.4Ω/sqの場合を示し、図１５Ｂ、図１６Ｂでは、金属導体Ｍの抵抗値が2.8～10Ω/sqの場合を示している。

　図１５Ａに示すように、金属導体Ｍの抵抗値が0～2.4Ω/sqの場合、29GHzにおいて、抵抗値が大きくなるほど、反射振幅の極の値の絶対値が大きくなる。反対に、図１５Ｂに示すように、金属導体Ｍの抵抗値が2.8～10Ω/sqの場合、29GHzにおいて、抵抗値が大きくなるほど、反射振幅の極の値の絶対値が小さくなる。なお、下に凸の極ができている部分は、ＡＭＣに電磁波が吸収されている部分であり、値が小さい（絶対値が大きい）ほど、吸収量が多くなる。

　図１６Ａに示す金属導体Ｍの抵抗値が0～2.4Ω/sqの場合、29GHzにおいて、反射位相は、所定の傾きをもって位相０を通過している。これらの波形は、いわゆる、一般的なＡＭＣの反射位相にみられる波形と類似した波形形状であって、このような波形では、反射位相が－90°～0°～90°の範囲で、ＡＭＣとして使用できる。即ち、この抵抗値の範囲では、図１４の疑似ＡＭＣの測定モデル６１は、ＡＭＣとして機能しているといえる。

　これに対して、図１６Ｂに示す金属導体Ｍの抵抗値が2.8～10Ω/sqの場合、周波数の変化に対して、位相０を通る位置で位相の正負が一気に切り変わって、反射位相が瞬間的に大きく変化している。このように瞬間的に、位相が０から変化してしまうと、ＡＭＣとして機能しない。

　よって、浮遊導体Ｐと、金属導体Ｍとが、電磁波を透過する接着層２８１によって150μm離間して設けられる場合は、金属導体Ｍは、2.8Ω/sq未満であることで、ＡＭＣとしての機能を実現できる。

　また、図１５Ａ、図１５Ｂと、図１６Ａ、図１６Ｂとを比較すると、図１５Ａ、図１５Ｂで下に凸の極となる周波数で、図１６Ａ、図１６Ｂで位相がゼロとなっている。ここで、上述のように、図１５Ａ、図１５Ｂで下に凸のなる部分の値が小さい（絶対値が大きい）ほど、ＡＭＣに電磁波が吸収され、その分電磁波の損失となっているため、図１５Ａより、金属導体Ｍは、2.8Ω/sq未満の範囲で、より好ましくは2.4Ω/sq未満の範囲で、できるだけ抵抗値が0に近い小さい値であるほど好ましい。

　なお、浮遊導体Ｐと金属導体Ｍの間隔が開くほど、金属導体Ｍの影響が少なくなるため、浮遊導体Ｐと金属導体Ｍの間隔に応じて、金属導体Ｍの抵抗値も適宜設定できる。例えば、浮遊導体Ｐと金属導体Ｍの間隔が図１４に示す0.15mmよりも離れている場合は、ＡＭＣとして機能する金属導体の抵抗値は、2.8Ω/sq以上に大きくなり、浮遊導体Ｐと金属導体Ｍの間隔が近い場合は、ＡＭＣとして機能する金属導体の抵抗値は、2.8Ω/sqよりも小さくなる。

　例えば、浮遊導体Ｐと金属導体Ｍの間隔が、0.30mmである場合は、ＡＭＣとして機能する金属導体Ｍの抵抗値は、5.6Ω/sq未満、より好ましくは、5.0Ω/sq以下であると好適である。

　具体的には、図４で示す距離ｈ２が0.15mmの場合は、タッチパネル２３０の電極層３０１を、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体として機能させるために、電極層３０１のシート抵抗値は、2.8Ω/sqよりも小さいと好適である。また、ｈ２が0.30mmである場合は、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する電極層３０１のシート抵抗値は、5.6Ω/sq未満、より好ましくは、5.0Ω/sq以下であると好適である。

　本例では、タッチパネル２３０において、電極層３０１が、小さなシート抵抗値を有する部材であってバックグラウンド導体として機能する例を説明したが、タッチパネルの電極層３０１の配線パターンを、既存のものから工夫することで、シート抵抗値を調整してもよい。具体的には、日本国特許出願第２０２０－０７８６６１号の段落［００８２］～［０１０６］に記載された、電極層３０１の細線パターンのスリットの長さ、電極の輪郭辺の長さ、ジャンパーの有無を調整することで、低いシート抵抗値を有する、タッチパネルを構成してもよい。

　あるいは、タッチパネル２３０の電極層３０１の上の絶縁保護層３０４を、一般的な絶縁材であるガラス、フィルム、アクリル等に変えて、アクリルとは異なる誘電率を持った樹脂材料、例えば、ポリカーボネート樹脂やフッ素樹脂を含んだ材料で構成してもよい。これにより、タッチパネルのシート抵抗値を小さくすることができる。

　さらには、タッチパネル２３０の電極層３０１の導体厚みを厚くするように構成してもよい。これにより、タッチパネル２３０のシート抵抗値を小さくすることができる。

　（３－２．疑似ＡＭＣ最小単位の測定モデル構成と特性２）
　図１７は、１つの浮遊導体と、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ＡＭＣの模式図である。図１７に示す疑似ＡＭＣの測定モデル６２では、図１４同様に、接着層２８１の上に接着層よりも小さい、周期構造層の繰り返し単位となる浮遊導体Ｐを設け、接着層２８１の下に金属導体Ｍを設けた。なお、この金属導体Ｍは、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する。

　本シミュレーションでは、図１７の点線で示すように最上層の浮遊導体Ｐの大きさを変更しながら、反射振幅と、反射位相のパラメータを測定した。このパラメータを測定した際の、図１７に示す疑似ＡＭＣの各部の寸法は、浮遊導体Ｐの大きさ以外、図１４と同様である。なお、本シミュレーションでは、最下層の金属導体Ｍの抵抗値は、1.0Ω/sqと固定した。

　図１８に、図１７の疑似ＡＭＣにおいて、浮遊導体Ｐの大きさを変更した場合の反射振幅のパラメータの特性値を示す。図１９に、図１７の疑似ＡＭＣにおいて、浮遊導体Ｐの大きさを変更した場合の反射位相のパラメータの特性値を示す。

　この測定では、図１７に示す疑似ＡＭＣにおいて、正方形の浮遊導体Ｐの大きさの一辺を、2.0、2.5、2.7、3.0、3.5mmと５段階に変化させて、それぞれの反射振幅、反射位相のパラメータを求めた。

　図１８に示すように、浮遊導体Ｐの大きさを変化させると、反射振幅において、極となる周波数が変化する。下に凸の極となる帯域は、浮遊導体Ｐが小さいほど高い周波数で、浮遊導体Ｐが大きいほど低い周波数である。

　図１９において、浮遊導体Ｐの大きさを変化させると、位相０を通過する、反射位相の周波数が変化する。位相０となる帯域は、浮遊導体Ｐが小さいほど高い周波数で、浮遊導体Ｐが大きいほど低い周波数である。

　５Ｇの通信で使用される29GHzに対応するために、図１８で極の部分と近く、図１９で電磁波が位相ゼロ＋－９０°で返ってくる構造として、測定した中では、3×3mmの寸法の浮遊導体が最も好適である。

　上述の図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂにより、金属導体の抵抗値が変化しても反射振幅の極や反射位相が０になる周波数帯域は変化しないため、本発明のＡＭＣの周期性構造において、四角形のパッチ型の浮遊導体を設ける場合であって、５Ｇの通信で使用される29GHzに対応するには、浮遊導体の大きさは、3×3mm前後（例えば、一辺を、2.8～3.4mm程度）に設定すると好適である。

　（３－３．アンテナ単体、ＡＭＣ付き疑似ディスプレイモジュール、比較例の疑似ディスプレイモジュールの測定モデル構成と特性）
　本発明者らは、アンテナ単体と、シミュレーション例２で選定した大きさの浮遊導体を周期構造層にした疑似ディスプレイモジュールと、浮遊導体を設けない測定モデルの性能の比較実験を行った。

　図２０は、本発明の透明アンテナ１００と接着層２８１で構成される測定モデル６３の模式図である。本測定モデル６３では、浮遊導体を設けない、透明アンテナ１００と、接着層２８１を有している。接着層２８１は、電磁波を透過するため、この測定モデル６３のアンテナの特性は、アンテナ単体とほぼ同等と考えられる。

　このパラメータを測定した際の、図２０に示す、測定モデル６３の各部の寸法は、
　Ｌ１１０：4.0mm
　Ｗ１１０：0.2mm
　基板１０１、接着層２８１の一辺：20mm

　また、測定モデル６３における、各層の厚みは、
　アンテナパターン１１０の厚み：1μm
　透明基板１０１の厚み：75μm
　接着層２８１の厚み：150μm
である。

　図２１は、本発明の透明アンテナと、透明アンテナの下面に形成される周期構造層４１と、接着層２８１と、タッチパネルを模した金属導体で構成される疑似ディスプレイモジュールの模式図である。本測定モデル６４では、透明基板１０１の下面に周期的な複数の浮遊導体である周期構造層４１０を設け、透明導体の下側の接着層２８１の下に、金属導体Ｍを設けた。なお、最下層の金属導体Ｍの抵抗値は、1.0Ω/sqと固定した。

　このパラメータを測定した際の、図２１に示す、疑似ディスプレイモジュールの各部寸法では、アンテナパターン１１０は図２０と同様であって、その他の寸法は、
　基板１０１、接着層２８１の一辺：20mm
　浮遊導体の一辺：3mm
　隣接する浮遊導体の間隔：1.7mm

　また、測定モデル６４における、各層の厚みは、
　アンテナパターン１１０の厚み：1μm
　透明基板１０１の厚み：75μm
　周期構造層４１０の厚み：1μm
　接着層２８１の厚み：150μm
である。
すなわち、ｈ１が75μm、ｈ２が150μmである。
なお、表面抵抗が設定される表面インピーダンスを境界条件として設定しているため、金属導体Ｍについては、厚みは存在しない設定である。

　図２２は、透明アンテナと、接着層と、タッチパネルを模した金属導体で構成される比較例に係る疑似ディスプレイモジュールの測定モデルの模式図である。本測定モデル６５は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の下面に図２１に示す周期構造層を設けられていない点が、図２１とは異なるが、その他の構成は、図２１と同様である。

　図２３は、図２０、図２１、図２２の測定モデルでの、最大利得を示す表である。

　図２３の表の最大利得を比較すると、図２０のアンテナ単体では、最大利得が、+1.9dBであったが、図２２のように接着層の下に金属導体を設けると、最大利得が、-5.3dBと大幅に下がる。これに対して、図２２の構造に加えて、図２１のように周期構造層を設けると、最大利得が、-3.1dBとなり、図２１の構造からの利得の下がり幅が小さくなる。

　よって、金属導体を単体で設ける場合と比較し、周期構造層を設ける場合の方が、最大利得が向上し、アンテナの性能が向上することがわかる。

　なお、本シミュレーション例では、送受信に使用する周波数として、29GHz（24.2～29.5GHz）である例を説明したが、本発明のディスプレイモジュールに含有される透明アンテナ１００は、５Ｇで使用する他の周波数帯である、例えば、37.3～40GHzや、1.0～5.0GHzに対応するアンテナであってもよい。そのようにアンテナの使用周波数が変わる場合は、図１７で示したように、例えばＡＭＣ４００の周期構造層４１０の浮遊導体であるパッチの大きさを変えることで、ＡＭＣもその周波数帯に適した構造に設計すると好適である。

　また、本シミュレーション例では、送受信に使用する周波数として、29GHzの１つの帯域である例を説明したが、本発明のディスプレイモジュールに含有される透明アンテナ１００は、５Ｇで使用する他の周波数帯でも送受信可能な、デュアルバンド対応構成であってもよい。その場合は、ＡＭＣも、デュアルバンドで使用する複数の帯域で反射するように、周期構造層の浮遊導体の形状を適宜設定すると好適である。

　（４．本発明の第１実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール１Ａ）
　図２４は、第１実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール１Ａを示す。図４では、ＡＭＣを構成する、周期構造層と、バックグラウンド導体であるタッチパネル２３０の電極層３０１の間に、第１接着層３８１のみを設ける例を説明したが、本変形例では、図２４に示すように、周期構造層とバックグラウンド導体の間に、第１の接着層２８１と偏光板２９２とを設ける。

　即ち、図２４に示す構成では、偏光板２９２及び第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、バックグラウンド導体として機能するタッチパネル２３０の電極層３０１とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００αが構成されている。

　本構成においても、ＡＭＣ４００αの周期構造層４１０は、アンテナ基板（透明基板１０１）の下面に形成され、ＡＭＣ４００αのバックグラウンド導体は、金属細線層のタッチパネルの電極層３０１である。そして、本構成においてＡＭＣの周期構造層とバックグラウンド導体に挟まれる、偏光板は一般的に、電磁波を透過させるため、ＡＭＣや、アンテナの特性に影響は与えないと考えることができる。

　そして、本構成においても、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ４００αの周期構造層４１０までの距離をｈ１、ＡＭＣ４００αにおける、周期構造層４１０からバックグラウンド導体までの距離をｈ２αとした場合に、ｈ１＜ｈ２αの関係にある。図２４では、ｈ２αは、偏光板２９２の厚さと、第１の接着層２８１の厚さと、タッチパネルの絶縁保護層３０４の厚さの合計となるため、この厚さの合計を、透明アンテナ１００の透明基板１０１よりも厚くすることで、上記のｈ１＜ｈ２αの関係を実現する。

　図２４に係る構成では、追加の基板が不要になる。これにより、ディスプレイモジュール１Ａの積層厚みを増やすことなく、金属板であるタッチパネルだけを設ける場合よりもアンテナの性能を向上させることができる。

　さらに、本変形例においては、偏光板２９２もＡＭＣ４００αを構成するｈ２αの厚みとして使用できるため、アンテナの上に偏光板を設けることなく、図４よりも偏光板２９２や接着層２８１が薄くても、ｈ１＞ｈ２αの関係を成立させることができる。そのため、ディスプレイモジュール１Ａの厚みをさらに抑制することができる。

　（５－１．本発明の第２実施形態に係るディスプレイモジュール２）
　図２５に本発明の第２実施形態に係るディスプレイモジュール２を示す。本実施形態では、ＡＭＣの周期構造層４１０は、上述同様に、アンテナ基板の背面に形成されるが、ＡＭＣのバックグラウンド導体は、ディスプレイパネル２２０の一部で構成される。

　図２５に示す構成では、第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、バックグラウンド導体として機能するディスプレイパネル２２０の透明電極（陰極）２６とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００βが構成されている。

　（５－２．ディスプレイパネルの構成説明）
　図２６は、一般的なディスプレイパネルの一例であるOLEDディスプレイパネル２２０の模式図である。図２６において、上の図は断面図であり、下の図は平面図（上面図）である。

　図２６に示すようにOLEDディスプレイパネル２２０は、基板２１、バックプレーン２２、下側反射電極２３、開口絶縁膜２４、発光層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ、及び透明電極２６を備えている。基板２１は、例えばガラスであって、バックプレーン２２は、ＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）である。

　２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、発光層を含む積層薄膜であって、下側反射電極２３、開口絶縁膜２４、発光層を含む積層薄膜２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ、及び透明電極２６が、赤、緑、青の各色のOLED素子（organic　light-emitting　diode）２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂとなる。

　最も上側の透明電極２６は、Al或いはMgとAgの合金などの金属を光が透過する程度まで薄く構成したり、ITOなどの金属酸化物で構成されている。

　本構成では、ディスプレイパネル２２０の最上層の透明電極２６の部分が、ＡＭＣ４００の下側のバックグラウンド導体として、機能する。

　そのため、図２６に示す本構成では、透明アンテナのアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ４００の周期構造層４１０までの距離である透明基板１０１の厚みをｈ１、ＡＭＣ４００βにおける、周期構造層４１０からバックグラウンド導体であるディスプレイパネル２２０の透明電極２６までの距離をｈ２βとした場合に、ｈ１＞ｈ２βの関係にある。

　図２６のように透明電極２６はディスプレイパネル２２０の最上層のため、図２５のｈ２βは、第１の接着層２８１の厚さであるため、この第１の接着層２８１の厚さを、透明アンテナ１００の透明基板１０１よりも厚くすることで、上記のｈ１＜ｈ２βの関係を実現する。

　また、上述の図１４～図１６Ｂのグラフを参照すると、図２５のｈ２βが0.15mmの場合は、ディスプレイパネル２２０の透明電極２６を、ＡＭＣ４００のバックグラウンド導体として機能させるために、透明電極２６のシート抵抗値は、2.8Ω/sqよりも小さいと好適である。また、ｈ２βが0.30mmである場合は、ＡＭＣとして機能する透明電極２６のシート抵抗値は、5.6Ω/sq未満、より好ましくは、5.0Ω/sq以下であると好適である。

　なお、本例では、ディスプレイパネル２２０において、表示面の上にある透明電極２６が、小さなシート抵抗値を有するバックグラウンド導体として機能する例を説明したが、ディスプレイパネル２２０の構成要素の一部として、透明電極２６の上にさらに専用のバックグラウンド導体のための部材（例えばパターン電極）を設けてもよい。具体的には、日本国特許出願第２０２０－０７８６６１号の段落［０１２４］～［０１２７］に記載された、ディスプレイパネルのパターン電極を、ＡＭＣのバックグラウンド導体として、使用してもよい。

　ディスプレイパネル２２０においてシート抵抗値の低抵抗化を実現するために、透明電極２６の上にパターン電極を設ける場合でも、パターン電極はディスプレイパネル２２０において最上層に位置するため、図２５に示す、上記のｈ１＞ｈ２βの関係を実現する距離ｈ２βは、第１の接着層２８１の厚さになる。

　本構成例では、アンテナ基板（透明基板１０１）の下面側に、透明導体によって周期構造層４１０を形成し、ディスプレイパネル２２０の一部を、ＡＭＣのバックグラウンド導体として使用することで、追加の基板が不要になる。これにより、ディスプレイモジュール２の積層厚みを増やすことなく、金属板であるタッチパネルだけを設ける場合よりもアンテナの性能を向上させることができる。

　（５－３．本発明の第２実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール２Ａ）
　図２７は、第２実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール２Ａを示す。図２５では、ＡＭＣの周期構造層とバックグラウンド導体の間に、接着層のみを設ける例を説明したが、本変形例では、図２６に示すように、周期構造層とバックグラウンド導体の間に、接着層２８１と偏光板２９２とを設ける。

　図２７に示す構成では、偏光板２９２と第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、バックグラウンド導体として機能するディスプレイパネル２２０の透明電極（陰極）２６とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００γが構成されている。

　そして、本構成では、透明アンテナのアンテナパターンからＡＭＣの周期構造層４１０までの距離をｈ１、ＡＭＣにおける、周期構造層４１０からバックグラウンド導体２６までの距離をｈ２γとした場合に、ｈ１＞ｈ２γの関係にある。図２７では、ｈ２γは、偏光板２９２の厚さと、第１の接着層２８１の厚さの合計であるため、この合計の厚さを、透明アンテナ１００の透明基板１０１よりも厚くすることで、上記のｈ１＞ｈ２γの関係を実現する。

　本変形例においても、追加の基板が不要になる。これにより、ディスプレイモジュール２Ａの積層厚みを増やすことなく、金属板であるタッチパネルだけを設ける場合よりもアンテナの性能を向上させることができる。

　さらに、本変形例においては、偏光板２９２もＡＭＣ４００γを構成するｈ２γの厚みとして使用できるため、アンテナの上に偏光板を設けることなく、図２６よりも偏光板２９２や接着層２８１が薄くても、ｈ１＞ｈ２γの関係を成立させることができる。そのため、ディスプレイモジュール２Ａの厚みをさらに抑制することができる。

　（６－１．本発明の第３実施形態に係るディスプレイモジュール３）
　図２８は、本発明の第３実施形態に係るディスプレイモジュール３を示す断面分解図である。本構成では、ＡＭＣの周期構造層は、アンテナ基板（透明基板１０１）の背面に設けられているが、バックグラウンド導体が、タッチパネル２３０と別体に、タッチパネルの上側に設けられている専用基板であるＡＭＣ用基板４０１に設けられている。また、基板同士を密着して積層するため、タッチパネル２３０と、ＡＭＣ用基板４０１との間には第３の接着層（ＯＣＡ）２８３が設けられている。

　本構成では、ＡＭＣ４００δのバックグラウンド導体のための専用基板であるＡＭＣ用基板４０１は、タッチパネル２３０の上方に設けられる。ＡＭＣ用基板４０１は、第２の透明基板であって、一例としてポリイミド製のフレキシブル基板であり、Ｚ方向及び／又はＸ方向に折り曲げ可能な、無色透明の絶縁材基板である。

　また、ＡＭＣ用基板４０１は、ＡＭＣ４００δのバックグラウンド導体として機能するために、図８に示すようなメッシュ状の細線状の透明導体８０で構成されるバックグラウンド導体４２０が、基板の背面全体に形成されている。ＡＭＣ用基板４０１及び、バックグラウンド導体４２０を構成する透明導体８０は透明のため、タッチパネル２３０の下の、ディスプレイパネル２２０の視認性には、悪影響は与えない。

　図２８に示す構成では、第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、ＡＭＣ用基板４０１に設けられたバックグラウンド導体４２０とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００δが構成されている。

　本構成では、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ４００δの周期構造層４１０までの距離をｈ１、ＡＭＣ４００δにおける、周期構造層４１０からバックグラウンド導体４２０までの距離をｈ２δとした場合に、ｈ１＜ｈ２δの関係にある。図２８では、ｈ２δは、第１の接着層２８１の厚さと、ＡＭＣ用基板４０１の厚さの合計であるため、この合計の厚さを、透明アンテナ１００の透明基板１０１よりも厚くすることで、上記のｈ１＜ｈ２δの関係を実現する。

　本構成では、上述のように、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する専用基板であるＡＭＣ用基板４０１が、タッチパネル２３０とは別に設けられているため、ＡＭＣ用基板４０１におけるバックグラウンド導体４２０のシート抵抗値を低くするなど、ＡＭＣ用基板４０１を、タッチパネル２３０の性能とは独立して自由に設計することができる。

　また、図１に示す従来例の構成と比較して、本構成のＡＭＣ４００δは、周期構造層とバックグラウンド導体を有しているため、磁気壁としての性能が良い。さらに、ＡＭＣ用基板４０１は、接着層２８１を介して周期構造層４１０とは別の基板に形成されているため、バックグラウンド導体と周期構造層の距離を広げ、ＡＭＣの性能を向上させることができる。

　（６－２．本発明の第３実施形態の変形例１に係るディスプレイモジュール３Ａ）
　図２９は、本発明の第３実施形態の変形例１に係るディスプレイモジュール３Ａを示す断面分解図である。図２８では、タッチパネルの上にＡＭＣのバックグラウンドのための専用基板を設ける例を説明したが、本実施形態のように専用のバックグラウンド基板を有するＡＭＣの構成は、図２９に示すように、タッチパネルを有していない、ディスプレイモジュールに対しても適用できる。

　本変形例では、図２８の構成と同様に、第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、ＡＭＣ用基板４０１に設けられたバックグラウンド導体４２０とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００δが構成されている。

　図２９の構成は、タッチパネルを有さない以外は、ＡＭＣ４００δの構成を含めて図２８とほぼ同様の構成である。本構成においては、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する専用基板であるＡＭＣ用基板が、ディスプレイパネル２２０とは別に設けられているため、ＡＭＣ用基板４０１におけるバックグラウンド導体のシート抵抗値をより低くするなど、ＡＭＣ用基板４０１を、ディスプレイパネル２２０の性能とは独立して自由に設計することができる。

　（６－３．本発明の第３実施形態の変形例２に係るディスプレイモジュール３Ｂ）
　図３０は、本発明の第３実施形態の変形例２に係るディスプレイモジュール３Ｂを示す断面分解図である。図２８では、ＡＭＣを構成する、周期構造層とＡＭＣ用基板の間に、接着層のみを設ける例を説明したが、本変形例では、図３０に示すように、周期構造層とＡＭＣ用基板の間に、接着層２８２と偏光板２９２とを設ける。

　本変形例では、偏光板２９２及び第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、ＡＭＣ用基板４０１に設けられたバックグラウンド導体４２０とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００εが構成されている。本構成においても、ＡＭＣ４００εの周期構造層４１０は、アンテナ基板（透明基板１０１）の背面に形成され、ＡＭＣ４００εのバックグラウンド導体４２０は、ＡＭＣ用基板４０１の下面に設けられている。

　本構成では、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ４００εの周期構造層４１０までの距離をｈ１、ＡＭＣ４００εにおける、周期構造層４１０からバックグラウンド導体までの距離をｈ２εとした場合に、ｈ１＞ｈ２εの関係にある。図３０では、ｈ２εは、偏光板２９２の厚さと、第１の接着層２８１の厚さと、ＡＭＣ用基板４０１の厚さの合計であるため、この合計の厚さを、透明アンテナ１００の透明基板１０１よりも厚くすることで、上記のｈ１＞ｈ２εの関係を実現する。

　本変形例においては、偏光板２９２もＡＭＣ４００εを構成するｈ２εの厚みとして使用できるため、アンテナの上に偏光板を設けることなく、図２８よりも偏光板２９２や接着層２８１が薄くても、ｈ１＞ｈ２εの関係を成立させることができる。そのため、ディスプレイモジュール３Ｂの厚みをさらに抑制することができる。

　（６－４．本発明の第３実施形態の変形例３に係るディスプレイモジュール３Ｃ）
　図３１は、本発明の第３実施形態の変形例３に係るディスプレイモジュール３Ｃを示す断面分解図である。図３０では、タッチパネルの上にバックグラウンド導体のためのＡＭＣ用基板４０１を設ける例を説明したが、専用のＡＭＣ用基板４０１を有する構成は、図３１に示すように、タッチパネルを有していない、ディスプレイモジュールに対しても適用できる。

　本変形例では、図３０と同様に、偏光板２９２及び第１の接着層２８１を挟んだ、周期構造層４１０と、ＡＭＣ用基板４０１に設けられたバックグラウンド導体４２０とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）４００εが構成されている。

　図３１の構成は、タッチパネルを有さない以外は、ＡＭＣ４００εの構成を含めて図３０とほぼ同様の構成である。偏光板２９２もＡＭＣ４００εを構成するｈ２εの厚みとして使用できるため、アンテナの上に偏光板を設けることなく、図２９よりも偏光板２９２や接着層２８２が薄くても、ｈ１＞ｈ２εの関係を成立させることができる。そのため、ディスプレイモジュール３Ｃの厚みをさらに抑制することができる。

　（７－１．本発明の第４実施形態に係るディスプレイモジュール４）
　図３２は、本発明の第４実施形態に係るディスプレイモジュール４を示す断面分解図である。本構成では、ＡＭＣの周期構造層は、透明アンテナの透明基板とは別体のＡＭＣ専用基板の上面に設けられている。そして、タッチパネルの一部が、ＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する。また、基板同士を密着して積層するため、タッチパネル２３０と、専用のＡＭＣ用基板５０１との間には第３の接着層（ＯＣＡ）２８４が設けられている。

　本構成では、ＡＭＣ５００の周期構造層５１０のための専用基板であるＡＭＣ用基板５０１は、タッチパネル２３０の上方に設けられる。ＡＭＣ用基板５０１は、第２の透明基板であって、一例としてポリイミド製のフレキシブル基板であり、Ｚ方向及び／又はＸ方向に折り曲げ可能な、無色透明の絶縁材基板である。

　図３２の構成では、第３の接着層２８４を挟んだ、ＡＭＣ用基板５０１の上面に形成された周期構造層５１０と、バックグラウンド導体として機能するタッチパネル２３０の電極層３０１とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）５００が構成されている。

　本構成では、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ５００の周期構造層５１０までの距離をｈ３、ＡＭＣ５００における、周期構造層５１０からバックグラウンド導体である電極層３０１までの距離をｈ４とした場合に、ｈ３＜ｈ４の関係にある。

　図３２では、ｈ３は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さと、第１の接着層２８１の厚さの合計であり、ｈ４は、ＡＭＣ用基板５０１の厚さと、第３の接着層２８４の厚さと、タッチパネル２３０の絶縁保護層３０４の厚さの合計である。ＡＭＣ用基板５０１の厚さと、第３の接着層２８４の厚さと、タッチパネル２３０の絶縁保護層３０４の厚さの合計ｈ４を、透明基板１０１の厚さと第１の接着層２８１の厚さの合計ｈ３よりも厚くすることで、上記のｈ３＜ｈ４の関係を実現する。

　本構成では、図１に示す従来例の構成と比較して、本構成のＡＭＣ５００は、周期構造層と、バックグラウンド導体を有しているため、磁気壁としての性能が良い。さらに、ＡＭＣ５００は、接着層２８４を介して積層して構成しているため、バックグラウンド導体と、周期構造層の距離を広げ、ＡＭＣの性能を向上させることができる。

　ここで、本構成では、図４同様に、タッチパネルを、バックグラウンド導体として機能させるために、例えば、図３２で示す距離ｈ４が0.15mmの場合は、タッチパネル２３０の電極層３０１のシート抵抗値は、2.8Ω/sqよりも小さいと好適である。また、ｈ４が0.30mmである場合は、タッチパネル２３０の電極層３０１のシート抵抗値は、5.6Ω/sq未満、より好ましくは、5.0Ω/sq以下であると好適である。

　本例では、タッチパネル２３０において、電極層３０１が、小さなシート抵抗値を有する部材であってバックグラウンド導体として機能する例を説明したが、タッチパネル２３０の電極層３０１の配線パターンや、電極層３０１の厚みや、絶縁保護層３０４の素材を、上述のように、既存のものから工夫することで、タッチパネル２３０のシート抵抗値を調整してもよい。

　また、本例では、ＡＭＣ用基板５０１において、周期構造層５１０は、上側に設けられる例を説明したが、周期構造層５１０は、ＡＭＣ用基板５０１の下側に形成されてもよい。この場合は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さと第１の接着層２８１の厚さとＡＭＣ用基板５０１の厚さの合計が、第３の接着層２８４の厚さとタッチパネル２３０の絶縁保護層３０４の厚さの合計よりも薄くなるように設計すると好適である。

　（７－２．本発明の第４実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール４Ａ）
　図３３は、本発明の第４実施形態の変形例に係るディスプレイモジュール４Ａを示す断面分解図である。図３２では、タッチパネルの上にＡＭＣの周期構造層のための専用のＡＭＣ用基板５０１を設ける例を説明したが、本実施形態のように周期構造層のためのＡＭＣ用基板５０１を有するＡＭＣの構成は、図３３に示すように、タッチパネルを有していない、ディスプレイモジュールに対しても適用できる。

　図３３の構成では、第３の接着層２８４を挟んだ、ＡＭＣ用基板５０１の上面に形成された周期構造層５１０と、バックグラウンド導体として機能するディスプレイパネル２２０の透明電極２６とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）５００ζが構成されている。

　本構成では、透明アンテナのアンテナパターン１１０から、ＡＭＣの周期構造層５１０までの距離をｈ３、ＡＭＣにおける、周期構造層５１０からバックグラウンド導体までの距離をｈ４ζとした場合に、ｈ３＜ｈ４ζの関係にある。

　図３３では、ｈ３は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さと、第１の接着層２８１の厚さの合計であり、ｈ４ζは、ＡＭＣ用基板５０１の厚さと、第３の接着層２８４の厚さの合計である。ＡＭＣ用基板５０１の厚さと第３の接着層２８４の厚さの合計ｈ４ζを、透明基板１０１の厚さと第１の接着層２８１の厚さの合計ｈ３よりも厚くすることで、上記のｈ３＜ｈ４ζの関係を実現する。

　本構成では、上述のように、ＡＭＣ５００ζは、接着層２８４を介して積層して構成しているため、バックグラウンド導体と、周期構造層の距離を広げ、ＡＭＣの性能を向上させることができる。

　ここで、本構成では、図２５同様に、ディスプレイパネル２２０を、バックグラウンド導体として機能させるために、例えば、ｈ４ζが0.15mmの場合は、透明電極２６のシート抵抗値は、2.8Ω/sqよりも小さいと好適である。また、ｈ４ζが0.30mmである場合は、ＡＭＣとして機能する透明電極２６のシート抵抗値は、5.6Ω/sq未満、より好ましくは、5.0Ω/sq以下であると好適である。

　なお、本例において、ディスプレイパネル２２０の透明電極２６がＡＭＣのバックグラウンド導体として機能する例を説明したが、上述のように、ディスプレイパネル２２０の構成要素の一部として、透明電極２６の上に、さらにＡＭＣ用のバックグラウンド導体のための専用部材（例えばパターン電極）を設けてもよい。

　なお、本例では、ＡＭＣ用基板５０１において、周期構造層５１０は上側に設けられる例を説明したが、周期構造層５１０はＡＭＣ用基板５０１の下側に形成されてもよい。この場合は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さと第１の接着層２８１の厚さとＡＭＣ用基板５０１の厚さの合計が、第３の接着層２８４の厚さよりも薄くなるように設計すると好適である。

　（８．本発明の第５実施形態に係るディスプレイモジュール５）
　図３４は、本発明の第５実施形態に係るディスプレイモジュール５を示す断面分解図である。本構成では、ＡＭＣの周期構造層は、透明アンテナの透明基板とは別体の専用のＡＭＣ基板の上面に設けられており、ＡＭＣのバックグラウンド導体は、ＡＭＣ用基板の下面に設けられている。また、基板同士を密着して積層するため、タッチパネル２３０と、専用のＡＭＣ用基板５０１との間には第３の接着層（ＯＣＡ）２８４が設けられている。

　本構成では、上面に周期構造層５１０が設けられ、下面にバックグラウンド導体５２０が設けられるＡＭＣ用基板５０１は、タッチパネル２３０の上方に設けられる。ＡＭＣ用基板５０１は、第２の透明基板であって、一例としてポリイミド製のフレキシブル基板であり、Ｚ方向及び／又はＸ方向に折り曲げ可能な、無色透明の絶縁材基板である。

　図３４の構成では、ＡＭＣ用基板５０１の上面に形成された周期構造層５１０と、下面に形成されたバックグラウンド導体５２０とで、人工磁気導体（ＡＭＣ）５００ηが構成されている。

　本構成では、透明アンテナ１００のアンテナパターン１１０から、ＡＭＣ５００ηの周期構造層５１０までの距離をｈ３、ＡＭＣ５００ηにおける、周期構造層５１０からバックグラウンド導体５２０までの距離をｈ５とした場合に、ｈ３＜ｈ５の関係にある。

　図３４では、ｈ３は、透明アンテナ１００の透明基板１０１の厚さと、第１の接着層２８１の厚さの合計であり、ｈ５は、ＡＭＣ用基板５０１の厚さである。ＡＭＣ用基板５０１の厚さｈ５を、透明基板１０１の厚さと第１の接着層２８１の厚さの合計ｈ３よりも厚くすることで、上記のｈ３＜ｈ５の関係を実現する。

　本構成では、図１に示す従来例の構成と比較して、ＡＭＣ５００ηは、同一基板内に周期構造層と、バックグラウンド導体を設けているため、バックグラウンド導体を有さないＡＭＣよりも、アンテナの利得損失を大幅に抑制できる。また、本構成では、ＡＭＣ５００ηは、１枚の基板によって実現されるが、上下に導通するビアを有していないため、製造の複雑化を回避することができる。

　本例では、タッチパネル２３０の上に専用のＡＭＣ基板を有するＡＭＣ５００ηを設ける例を説明したが、ディスプレイモジュールにおいて、タッチパネル２３０を設けずに、ディスプレイパネル２２０の上に、本構成のＡＭＣ５００ηを設けてもよい。

　また、本発明の透明アンテナは、１つでもアンテナとしての機能を実現できるが、より特性を高めるために、複数の透明アンテナを集めたアレイ状態（アンテナアレイ）で配置されてもよい。複数の透明アンテナを設ける場合は、全てのアンテナの透明基板の下面、又は下側に、周期構造層を設け、透明アンテナと同数のＡＭＣも設けると好適である。

　以上、本発明の例示的な実施の形態の透明アンテナについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

　本国際出願は２０２０年６月１２日に出願された日本国特許出願第２０２０－１０２６２９号に基づく優先権を主張するものであり、２０２０－１０２６２９号の全内容を本国際出願に援用する。

１，１Ａ，２，２Ａ，３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，４，４Ａ，５　ディスプレイモジュール
２６　陰極（ＡＭＣ用のバックグラウンド導体）
６１　疑似ＡＭＣの測定モデル
６２　疑似ＡＭＣの測定モデル
６３　アンテナ単体（測定モデル）
６４　ＡＭＣ付き疑似ディスプレイモジュール（測定モデル）
６５　比較例の疑似ディスプレイモジュール（測定モデル）
８０　透明導体
８１　金属細線
８２　金属細線
８３　開口部
１００　透明アンテナ
１０１　透明基板（アンテナ基板）
１１０　アンテナパターン（透明導体、金属細線層）
２００　電子機器
２１０　筐体
２２０　ディスプレイパネル（ＯＬＥＤディスプレイパネル、ディスプレイ）
２３０　タッチパネル（オンセルタッチパネル用金属細線層、オンセル金属細線層）
２４０　透明カバー（カバーガラス）
２５０　配線基板
２６０Ａ，２６０Ｂ，２６０Ｃ，２６０Ｄ　電子部品
２７０　バッテリー
２８１　第１の接着層（ＯＣＡ、接着層）
２８２　第２の接着層（ＯＣＡ）
２８３，２８４　第３の接着層（ＯＣＡ）
２９１　偏光板
２９２　偏光板
３００　オンセル金属細線層
３０１　電極層（ＡＭＣ用のバックグラウンド導体）
３０４　絶縁保護層
４００，４００α，４００β，４００γ，４００δ，４００ε　ＡＭＣ（人工磁気導体）
４０１　ＡＭＣ用基板（第２の透明基板）
４１０　周期構造層
４２０　ＡＭＣ用バックグラウンド導体
５００，５００ζ，５００η　ＡＭＣ（人工磁気導体）
５０１　ＡＭＣ用基板（第２の透明基板）
５１０　周期構造層
５２０　バックグラウンド導体
Ｐ　浮遊導体
Ｍ　金属導体
ｈ１　透明導体の厚み（アンテナパターンから周期構造層までの距離）
ｈ２，ｈ２α，ｈ２β，ｈ２γ，ｈ２δ，ｈ２ε　（周期構造層からバックグラウンド導体までの距離）
ｈ３　透明導体と第３の接着層の厚みの合計（アンテナパターンから周期構造層までの距離）
ｈ４，ｈ４ζ　周期構造層からバックグラウンド導体までの距離
ｈ５　ＡＭＣ基板の厚さ（周期構造層からバックグラウンド導体までの距離）
ｐ８１，ｐ８２　金属細線間の線間隔（配線ピッチ）
ｗ８１，ｗ８２　メッシュを構成する金属細線それぞれの線幅（配線幅）

Claims (14)

1. 　ディスプレイと、
   　前記ディスプレイの上側に配置される、透明基板および該透明基板上に形成されるアンテナパターンを有する透明アンテナと、
   　前記透明アンテナより下層に配置される人工磁気導体と、
   を備え、
   　前記人工磁気導体は、
   　　周期構造層、及び
   　　バックグラウンド導体を含み、
   　前記透明アンテナの前記アンテナパターン、及び前記人工磁気導体の前記周期構造層は、メッシュ状導体で構成され、前記メッシュ状導体は配線幅が5μm以下であり、且つ、可視光において７０％以上の透過率が得られるように配線ピッチが定められた透明導体で構成されており、
   　前記透明アンテナの前記アンテナパターンから、前記人工磁気導体の前記周期構造層までの距離をｈ１、
   　前記人工磁気導体における、前記周期構造層から前記バックグラウンド導体までの距離をｈ２とした場合に、
   ｈ１＜ｈ２の関係にある
   　ディスプレイモジュール。
2. 　前記バックグラウンド導体のシート抵抗値が５Ω/sq以下である
   　請求項１に記載のディスプレイモジュール。
3. 　前記人工磁気導体の前記周期構造層は、前記透明アンテナの前記透明基板の下面に設けられている
   　請求項１又は２に記載のディスプレイモジュール。
4. 　前記周期構造層の下側であって、前記ディスプレイの上側に設けられる、金属細線層が上面に直接形成されたタッチパネル、を備え、
   　前記タッチパネルの前記金属細線層が、前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体である
   　請求項３に記載のディスプレイモジュール。
5. 　前記ディスプレイは、発光層と下面側の陽極と上面側の陰極とを含み、
   　前記ディスプレイの前記陰極が、前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体である
   　請求項３に記載のディスプレイモジュール。
6. 　前記透明アンテナの下側であって、前記ディスプレイの上側に設けられる、第２の透明基板を、備え、
   　前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体は、前記第２の透明基板の下面に設けられている
   　請求項３に記載のディスプレイモジュール。
7. 　前記透明アンテナの下側であって、前記ディスプレイの上側に設けられる、第２の透明基板を、備え、
   　前記人工磁気導体の前記周期構造層は、前記第２の透明基板の上面に設けられている
   　請求項１又は２に記載のディスプレイモジュール。
8. 　前記周期構造層の下側であって、前記ディスプレイの上側に設けられる、金属細線層が上面に直接形成されたタッチパネルを含み
   　前記タッチパネルの前記金属細線層が、前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体である
   　請求項７に記載のディスプレイモジュール。
9. 　前記ディスプレイは、発光層と下面側の陽極と上面側の陰極とを含み、
   　前記ディスプレイの前記陰極が、前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体である
   　請求項７に記載のディスプレイモジュール。
10. 　前記人工磁気導体の前記周期構造層と、前記バックグラウンド導体の間に設けられ、電波を透過する接着層を備える
    　請求項１乃至９のいずれか一項に記載のディスプレイモジュール。
11. 　前記人工磁気導体の前記周期構造層と、前記バックグラウンド導体の間に設けられ、電波を透過する偏光板をさらに備える
    　請求項１０に記載のディスプレイモジュール。
12. 　前記透明アンテナの下側であって、前記ディスプレイの上側に設けられる、第２の透明基板を、備え、
    　前記人工磁気導体の前記周期構造層は、前記第２の透明基板の上面に設けられ、
    　前記人工磁気導体の前記バックグラウンド導体は、前記第２の透明基板の下面に設けられている
    　請求項１に記載のディスプレイモジュール。
13. 　前記人工磁気導体において、前記周期構造層と、前記バックグラウンド導体は、導通されていない
    　請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のディスプレイモジュール。
14. 　前記透明アンテナが、24.2～29.5GHzで電波を送受信し、
    　ｈ２＝0.15mmであり、
    　前記周期構造層を複数の正方形の浮遊導体を周期的に配置することで構成され、
    　浮遊導体の一辺を2.8～3.4mm、
    　浮遊導体間の間隔を0.5～1.5mmに構成する
    　請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のディスプレイモジュール。

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