CN107658547A

CN107658547A - 液晶天线装置

Info

Publication number: CN107658547A
Application number: CN201610933160.0A
Authority: CN
Inventors: 陈慧颖; 李宜音; 何家齐; 徐旭宽; 高克毅; 韦忠光; 丁景隆; 王程麒; 李建兴
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-02-02
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: CN107658547B

Abstract

本发明公开一种液晶天线装置，其包括第一介质基板、设置于第一介质基板的一第一辐射体、一第二介质基板、设置于第二介质基板下的一第二辐射体、以及一液晶结构。第二辐射体设置于第一辐射体的上方。液晶结构位于第一辐射部与第二辐射部之间。第一介质基板于一叠置方向上与第二介质基板错位。

Description

液晶天线装置

技术领域

本发明涉及一种天线装置，特别是涉及一种液晶天线装置。

背景技术

在液晶天线单元(Liquid-Crystal Antenna unit)中，通过液晶的双介电系数特性，经由电场控制液晶的转动方向，会产生不同的介电系数。

在液晶天线单元阵列中，利用电信号控制各液晶天线单元中液晶的排列，改变微波系统中各单元的介电参数，藉以控制和天线单元中微波信号的相位，经搭配后此液晶天线单元阵列的辐射出来的波前直进方向，即为天线辐射方向。

通过扫描式的天线辐射方向控制，可搜寻最强微波信号，随信号来源调整收发辐射角度，增强通讯品质。此信号的来源可以是太空的卫星、地面的基地台、或其他的信号源。

液晶天线的无线通讯可应用在各种交通工具上，如飞机、游艇船只、火车、汽车、机车等，亦或是物联网、自动驾驶、无人载具等。与传统机械式相比，电子式液晶天线具平整、轻薄、反应速度快等优点。

然而，虽然目前的液晶天线符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供液晶天线的改进方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶天线装置，能让导线轻易地连接于辐射体，进而降低制作液晶天线装置的困难度。

本发明提供了一种液晶天线装置，包括一第一介质基板、一第一辐射体、一第二辐射体、一第二介质基板、一主辐射体、以及一液晶结构。第一辐射体设置于该第一介质基板上，且该第一辐射体包括一第一辐射部以及一第一连接部，其中该第一连接部连接于该第一辐射部。

该第二辐射体设置于该第一辐射体的上方，其中该第二辐射体包括一第二辐射部以及连接于该第二辐射部的一第二连接部。第二介质基板设置于该第二辐射体上。主辐射体设置于第二介质基板上，用以发射一主辐射信号。液晶结构位于该第一辐射部与该第二辐射部之间。

该第一辐射部、该液晶结构、以及该第二辐射部形成一中央区域，一第一区域由该中央区域的一侧延伸而出，且一第二区域由该中央区域的另一侧延伸而出，其中该第一连接部位于该第一区域，且该第二连接部位于该第二区域。

综上所述，本发明的液晶天线装置利用于液晶结构两侧的介质基板的错位，能让导线轻易地连接于辐射体，进而降低制作液晶天线装置的困难度。

附图说明

图1A为本发明的液晶天线装置的第一实施例的示意图。

图1B为本发明的第一辐射体的第一实施例的俯视示意图。

图2为本发明的液晶天线装置的第二实施例的示意图。

图3为本发明的液晶天线装置的第三实施例的示意图。

图4为本发明的液晶天线装置的第四实施例的示意图。

图5为本发明的液晶天线装置的第五实施例的示意图。

图6为本发明的液晶天线装置的第六实施例的示意图。

图7为本发明的液晶天线装置的第七实施例的示意图。

图8为本发明的液晶天线装置的第八实施例的示意图。

图9为本发明的液晶天线装置的第九实施例的制作方法的流程图。

图10A至10F为本发明的液晶天线装置在制作工艺中间阶段的示意图。

图11为本发明的液晶天线装置的第九实施例的示意图。

图12为本发明的液晶天线装置的第十实施例的示意图。

图13为本发明的液晶天线装置的第十一实施例的示意图。

图14为本发明的液晶天线装置的第十二实施例的示意图。

符号说明

液晶天线装置1、1a

第一介质基板10、10c、10d

第一下基板10a

第一上基板10b

上表面11

下表面12

穿孔13

凹槽(第一凹槽)14

第一辐射体20

第一辐射部20a

第一连接部20b

第一控制导电层21

第一信号导电层22

导电层221、222、223第一保护层23

第一次保护层23a

馈入区231

第二介质基板30

第二下基板30a

第二上基板30b

下表面31

上表面32

穿孔33

凹槽(第二凹槽)34

第二辐射体40

第二辐射部40a

第二连接部40b

第二控制导电层41

第二信号导电层42

导电层421、422、423馈入区424

第二保护层43

第二次保护层43a

馈入区431

主辐射体50

主信号导电层51

导电层511、512

主保护层52

液晶结构60

密封壁61

液晶材料62

液晶单元621

第一配向层(配向层)63

平坦上表面631

第二配向层64

填充材料65

平坦上表面651

间隔元件66

间隔柱661

密封材料662

第三辐射体70

第三信号导电层71

导电层711、712、713

第三保护层72

馈入区721

叠置方向D1

延伸方向D2

晶种层E1、E2

光阻P1

中央区域Z1

第一区域Z2

第二区域Z3

无效区域Z4、Z5

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简地表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

此外，本说明书于不同的例子中沿用了相同的元件标号及/或文字。前述的沿用仅为了简化以及明确，并不表示于不同的实施例以及设定之间必定有关联。

本说明书的第一以及第二等词汇，仅作为清楚解释的目的，并非用以对应于以及限制专利范围。此外，第一特征以及第二特征等词汇，并非限定是相同或是不同的特征。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。

附图中的形状、尺寸、以及厚度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

图1A为本发明的液晶天线装置1的第一实施例的示意图。图1B为本发明的第一辐射体20的第一实施例的俯视示意图。液晶天线装置1包括一第一辐射组件10、20、70、一第二辐射组件30、40、50、以及一液晶结构60。液晶结构60位于第一辐射组件与第二辐射组件之间。

第一辐射组件10、20、70包括一第一介质基板10、一第一辐射体20、以及一第三辐射体70。第一辐射体20包括一馈入区231，且第三辐射体70包括一馈入区721。第二辐射组件30、40、50包括一第二介质基板30、一第二辐射体40、以及一主辐射体50。第二辐射体40包括一馈入区424以及一馈入区431。于本实施例中，第一介质基板10、第一辐射体20、第二介质基板30、第二辐射体40、以及主辐射体50、以及第三辐射体70分别沿一延伸方向D2延伸。

第一介质基板10可为一平板状结构。第一介质基板10的材质可为玻璃。

第一辐射体20设置于第一介质基板10，且沿第一介质基板10延伸。如图1B所示，第一辐射体20于第一介质基板10上形成一传输区图案。第一辐射体20可包括一第一辐射部20a以及一第一连接部20b。第一辐射部20a与第一连接部20b设置于第一介质基板10的一上表面11。第一连接部20b连接第一辐射部20a，且用以传送或接收射频信号及/或接地。第一连接部20b并用以接收一第一控制信号。

第二介质基板30设置于第一介质基板10的上方，并与第一介质基板10相互分离。于本实施例中，第二介质基板30平行于第一介质基板10，第二介质基板30与第一介质基板10垂直于一叠置方向D1延伸，且于叠置方向D1上具有错位。上述叠置方向D1垂直于延伸方向D2。于本实施例中，第二介质基板30可为一平板状结构，且第二介质基板30的材质可为玻璃。

第二辐射体40设置于第一辐射体20的上方，并与第一辐射体20相互分离。第二辐射体40设置于第二介质基板30，且沿第二介质基板30延伸。第二辐射体40可包括一第二辐射部40a以及一第二连接部40b。第二辐射部40a与第二连接部40b设置于第二介质基板30的一下表面31。第二连接部40b连接第二辐射部40a，且用以传送或接收射频信号及/或接地。第二连接部40b并用以接收一第二控制信号。

主辐射体50设置于第二介质基板30上，且沿第二介质基板30延伸。换句话说，主辐射体50与第二辐射体40位于第二介质基板30的两相反侧。主辐射体50用以发射一主射频信号。

液晶结构60连接于第一辐射部20a与第二辐射部40a，并位于第一辐射部20a与第二辐射部40a之间。液晶结构60包括一密封壁61、一液晶材料62、一第一配向层63、一第二配向层64以及多个间隔元件66。密封壁61可为一环状结构，密封壁61连接于第一辐射部20a以及第二辐射部40a。液晶材料62填充于密封壁61的内侧。上述液晶材料62包括多个液晶单元621。

第一配向层63设置于第一辐射体20上，且第二配向层64设置于第二辐射体40下。第一配向层63以及第二配向层64用以辅助调整液晶单元621的排列。

于一些实施例中，第一配向层63或第二配向层64以配向膜印刷板(APR板,PIprinting plate)沾附配向材料后与第一辐射体20、第一介质基板10、第二辐射体40、以及第二介质基板30进行接触印刷。

于一些实施例中，以配向材料喷涂于第一辐射体20以及第一介质基板10上来形成第一配向层63，且以配向材料喷涂于第二辐射体40以及第二介质基板30上来形成第二配向层64。于一些实施例中，第一配向层63可不形成于第一介质基板10。第二配向层64可不形成于第二介质基板30。

于一些实施例中，使上述配向材料带电荷，并使带电荷的配向材料吸附于金属的第一辐射体20及/或第二辐射体40。于一些实施例中，带电荷的配向材料亦附于第一介质基板10及/或第二介质基板30。

于一些实施例中，液晶材料62掺入配向单体再利用紫外线光和外加电压，让配向单体聚合于配向层以产生预倾角，以减少于已知技术中于第一配向层63或第二配向层64中使用毛绒布进行摩擦而产生的段差而导致对于液晶单元621的配向不良的问题。

于一些实施例中，于第一配向层63或第二配向层64中掺入配向单体并利用光配向技术使配向层产生预倾角，以减少于已知技术中于第一配向层63或第二配向层64中使用毛绒布进行摩擦而产生的段差而导致对于液晶单元621的配向不良的问题。

于本实施例中，第一介质基板10的部分、第一辐射部20a、液晶结构60、第二辐射部40a、第二介质基板30的部分、以及主辐射体50的部分形成一中央区域Z1。于中央区域Z1中，第一介质基板10、第一辐射部20a、液晶结构60、第二辐射部40a、第二介质基板30、以及主辐射体50大致沿叠置方向D1依序堆叠。

一第一区域Z2由中央区域Z1的一侧延伸而出，且一第二区域Z3由中央区域Z1的另一侧延伸而出。第一连接部20b以及第三辐射体70位于第一区域Z2。主辐射体50的部分以及第二连接部40b位于第二区域Z3。

于本实施例中，第一区域Z2由中央区域Z1沿延伸方向D2延伸而出，且第二区域Z3由中央区域Z1沿延伸方向D2延伸而出。上述延伸方向D2垂直或大致垂直叠置方向D1。于一些实施例中，第一区域Z2与第二区域Z3位于中央区域Z1的不同侧或是两相反侧。于本实施例中，第一区域Z2与第二区域Z3位于中央区域Z1的两相反侧。

如图1A所示，于第一区域Z2中以及叠置方向D1上，第二介质基板30、第二辐射体40与主辐射体50并不位于第一介质基板10的上方。此外，于第二区域Z3中以及叠置方向D1上，第一介质基板10、第一辐射体20与第三辐射体70并不位于第二介质基板30的下方。换句话说，第一辐射体20于叠置方向D1与第二辐射体40错位。第一介质基板10于叠置方向D1与第二介质基板30错位。

第三辐射体70设置于第一介质基板10下，且沿第一介质基板10延伸。换句话说，第三辐射体70与第一辐射体20位于第一介质基板10的两相反(或相异)侧。

于本实施例中，第三辐射体70位于第一区域Z2。第三辐射体70与第一连接部20b位于第一介质基板10的两相反侧。第三辐射体70、第一介质基板10、与第一连接部20b沿叠置方向D1依序堆叠。

于本实施例中，第三辐射体70和第一辐射部20a用以接收一射频信号，将射频信号经由第一介质基板10传输。此外，通过第一辐射部20a与第二辐射部40a形成的传输线，将射频信号于液晶结构60内进行传输。最后，经由馈入区424将射频信号馈入至主辐射体50，并通过主辐射体50以及第二辐部40a形成的天线，进行发射。

于一些实施例中，液晶天线装置1并不包括第三辐射体70。第一辐射体20用以接收一射频信号，且第二辐射体40接地。通过第一辐射体20与第二辐射体40耦合，将射频信号于液晶结构60内进行传输。最后，通过主辐射体50以及第二辐部40a形成的天线进行发射。

于上述已揭露的实施例中，第一辐射体20亦用以接收一第一控制信号，且第二辐射体40亦用以接收一第二控制信号。通过第一控制信号与第二控制信号使得第一辐射体20与第二辐射体40之间产生一电场。液晶结构60内的多个液晶单元621受到电场的影响改变倾斜的角度。通过液晶单元621倾斜角度的改变能改变液晶结构60内的射频信号的传输速度，进而改变相位。

如图1A以及图1B所示，第一辐射体20包括一第一控制导电层21、一第一信号导电层22、以及一第一保护层23。第一控制导电层21设置于第一介质基板10的上表面11。于本实施例中，第一控制导电层21位于中央区域Z1以及第一区域Z2。

于本实施例中，于第一区域Z2中，第一控制导电层21的一端并未被第一信号导电层22以及第一保护层23所覆盖。因此一导线可连接于第一控制导电层21的一端，且第一控制导电层21可经由导线接收第一控制信号。

第一控制导电层21可包括金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、或是导电高分子等材料。上述导电高分子可包括总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)类材料如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氧化铟镓锌(IGZO)。

第一信号导电层22设置于第一控制导电层21上，且连接于第一控制导电层21。换句话说，第一信号导电层22设置于第一介质基板10之上。第一信号导电层22位于中央区域Z1以及第一区域Z2。位于第一区域Z2的第一信号导电层22用以传送或接收射频信号，或是接地。

第一信号导电层22可包括多层导电层221、222、223。导电层221设置于第一控制导电层21上，导电层222设置于导电层221上，且导电层223设置于导电层222上。

于一些实施例中，导电层221的材质可为钼(Mo)，用以增加第一信号导电层22对于第一介质基板10的附着性。导电层222的材质可为铜(Cu)或金(Au)，具有低阻值的特征，以利射频信号传导。导电层223的材质可为IZO、ITO或金(Au)，用以增加第一信号导电层22的抗腐蚀性，以保护第一导电层223。导电层221、222、223可经由溅镀、化学电镀或电镀制作。若为化学电镀则需先长一层晶种层(seed layer)，如钼、金、或是铜。

第一信号导电层22通过多层导电层221、222、223形成时可进一步降低第一信号导电层22的阻值。每一导电层221、223的厚度可小于或等于1μm，导电层222的厚度约为0.5μm至3μm之间。当导电层221、222、223在厚度过厚时(比如大于1μm)，其内应力会拉扯第一介质基板10，导致第一介质基板10翘曲，因此可能导致第一介质基板10破碎或无法进行曝光。此时可先做0.3μm的导电层221，导电层221图案化并蚀刻后可释放内应力，接续再做0.5～3μm的导电层222，并进行导电层222的图案化与蚀刻，经此堆叠金属导电层总厚度可达1μm以上或3μm以上，以达成较低电阻的需求。

于一些实施例中，第一信号导电层22为单一材质。第一信号导电层22可包括钼、金、银、铜、铝、锌、镍、或合金。上述合金可为铜镍、镍铜钛、或铟锌氧化物(IZO)。上述单一材质的第一信号导电层22亦可以多层材料来制作。

于本实施例中，第一控制导电层21的单位长度等效电阻大于第一信号导电层22的单位长度等效电阻。由于第一控制导电层21位于液晶结构60之下以及第一信号导电层22之下，因此可增强液晶单元621的排列与方向控制，以避免液晶单元621的边际效应，且对较低电阻的第一信号导电层22所产生的射频信号较不会有信号干扰的状况。

第一保护层23设置于第一信号导电层22上，用以保护第一信号导电层22。第一保护层23可由绝缘材质所制成。于一些实施例中，第一保护层23可包括SiO_X、SiN_X、或SiO_XN_y等材质，且不限于此，或者第一保护层23可为PFA(Polymer film on Array)、或OC(overcoat)，且不限于此。上述的材料可具有抗刮、抗腐蚀、平坦化等效果。于一些实施例中，可不包括第一保护层23。

如图1A以及图1B所示，第一保护层23包括连通于第一信号导电层22的一馈入区231。于一些实施例中，馈入区231为一连接孔。馈入区231位于第一区域Z2，其中一导线可经由馈入区231连接第一信号导电层22。因此第一信号导电层22可通过馈入区231传送或接收射频信号，或是接地。

如图1A所示，第二辐射体40包括一第二控制导电层41、一第二信号导电层42、以及一第二保护层43。第二控制导电层41设置于第二介质基板30的下表面31。于本实施例中，第二控制导电层41仅位于第二区域Z3。

于本实施例中，于第二区域Z3中，第二控制导电层41的一端并未被第二信号导电层42以及第二保护层43所覆盖。因此一导线可连接于第二控制导电层41的一端，第二控制导电层41可经由导线接收第二控制信号。

第二控制导电层41可包括金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、或是导电高分子等材料。上述导电高分子可包括TOC类材料如ITO、IZO、或IGZO。

第二信号导电层42设置于第二控制导电层41下，且连接于第二控制导电层41。换句话说，第二信号导电层42设置于第二介质基板30之下。第二信号导电层42位于中央区域Z1以及第二区域Z3。位于第二区域Z3的第二信号导电层42用以传送或接收射频信号，或是接地。

第二信号导电层42可包括多层导电层421、422、423。于中央区域Z1中，导电层421设置于第二介质基板30下。于第二区域Z3中，导电层421设置于第二控制导电层41下。导电层422设置于导电层421下，且导电层423设置于导电层422下。导电层421、422、423的材质、电阻率、厚度、以及功能请参考导电层221、222、223。于一些实施例中，第二信号导电层42可为单一材质所成形。

于本实施例中，第二控制导电层41的单位长度等效电阻大于第二信号导电层42的单位长度等效电阻。第二保护层43设置于第二信号导电层42之下，用以保护第二信号导电层42。第二保护层43可由绝缘材质所制成。于一些实施例中，第二保护层43可包括SiO_X、SiN_X、或SiO_XN_y等材质，或者第二保护层43可为PFA(Polymer film on Array)、或OC(overcoat)，且不限于此。上述的材料可具有抗刮、抗腐蚀、平坦化等效果。

如图1A所示，第二信号导电层42包括一馈入区424。于一些实施例中，馈入区424可为一信号孔。馈入区424穿透导电层421、422、423。因此于液晶结构60内所传输的射频信号，可经由馈入区424耦合至主辐射体50。

第二保护层43包括连通于第二信号导电层42的一馈入区431。于一些实施例中，馈入区431可为一连接孔。馈入区431位于第二区域Z3，其中一导线可经由馈入区431连接第二信号导电层42。因此第二信号导电层42可通过馈入区431传送或接收射频信号，或是接地。

如图1A所示，主辐射体50包括一主信号导电层51以及一主保护层52。主信号导电层51设置于第二介质基板的上表面32。主信号导电层51用以发射主射频信号。

主信号导电层51可包括多层导电层511、512。导电层511设置于第二介质基板30上，导电层512设置于导电层511上。导电层511、512的材质、电阻率、厚度、以及功能请参考导电层221、222。于一些实施例中，第二信号导电层42可为单一材质的导电层。

主保护层52设置于主信号导电层51上，用以保护主信号导电层51。主保护层52可由绝缘材质所制成。于一些实施例中，主保护层52可包括SiO_X、SiN_X、或SiO_XN_y，或者主保护层52可为PFA(Polymer film on Array)、或OC(over coat)，且不限于此。上述的材料可具有抗刮、抗腐蚀、平坦化等效果。

如图1A所示，第三辐射体70包括一第三信号导电层71以及一第三保护层72。第三信号导电层71设置于第一介质基板10的下表面12。第三信号导电层71用以传输射频信号、或接地。

第三信号导电层71可包括多层导电层711、712、713。导电层711设置于第一介质基板10下。导电层712设置于导电层711下，且导电层713设置于导电层712下。导电层711、712、713的材质、电阻率、厚度、以及功能请参考导电层221、222、223。于一些实施例中，第三信号导电层71可为单一材质的导电层。

于本实施例中，第三保护层72设置于第三信号导电层71之下，用以保护第三信号导电层71。第三保护层72可由绝缘材质所制成。于一些实施例中，第三保护层72可包括SiO_X、SiN_X、或SiO_XN_y等材质，或者第三保护层72可为PFA(Polymer film on Array)、或OC(over coat)，且不限于此。上述的材料可具有抗刮、抗腐蚀、平坦化等效果。

如图1A所示，第三保护层72包括连通于第三信号导电层71的一馈入区721。于一些实施例中，馈入区721可为一连接孔。馈入区721位于第一区域Z2，其中一导线可经由馈入区721连接第三信号导电层71。因此第三信号导电层71可通过馈入区721传输射频信号，或是接地。

通过第一辐射体20于叠置方向D1与第二辐射体40错位，以及第一介质基板10于叠置方向D1与第二介质基板30错位，可方便导线连接于第一控制导电层21、第一信号导电层22、第二控制导电层41、以及第二信号导电层42，以接收外部信号，进而降低制作液晶天线装置的困难度。

于液晶天线装置1的制作方法中，第一步可先将第一辐射体20制作于第一介质基板10。第二步可将第二辐射体40制作于第二介质基板30。第三步可制作第一辐射体20与第二辐射体40之间的液晶结构60。最后，制作主辐射体50于第二介质基板30，以及制作第三辐射体70于第一介质基板10。

于液晶天线装置1的另一制作方法中，第一步可先将第一辐射体20制作于第一介质基板10。第二步可将第二辐射体40制作于第二介质基板30。第三步可以密封壁61等元件连接第一介质基板10与第二介质基板30。第四步制作主辐射体50于第二介质基板30，以及制作第三辐射体70于第一介质基板10。最后，将液晶材料62以真空吸附法或毛细注入法填充于密封壁61的内侧。

于一些实施例中，可利用银浆或铜浆印刷的方式将第一辐射体20及/或第三辐射体70制作于第一介质基板10。于一些实施例中，可利用银浆或铜浆印刷的方式将第二辐射体40及/或主辐射体50制作于第二介质基板30。

于一些实施例中，第一辐射体20及/或第三辐射体70形成于一软性材料或一硬性材料上。于一些实施例中，第一辐射体20及/或第三辐射体70以银浆或铜浆印刷的方式形成于一软性材料或一硬性材料上。上述软性材料可为一软性电路板、一铜箔、或是一软性基板。上述硬性材料可为一玻璃。再将上述软性材料或硬性材料贴附于第一介质基板10上。

于一些实施例中，第二辐射体40及/或主辐射体50形成于一软性材料或一硬性材料上。于一些实施例中，第二辐射体40及/或主辐射体50以银浆或铜浆印刷的方式形成于一软性材料或一硬性材料上。再将上述软性材料或硬性材料贴附于第二介质基板30上。

于一些实施例中，可以软性导电性材料或胶状导电性材料连接第一介质基板10或第二介质基板30两侧的辐射体，使其达到电位相等的特性。

如图1A以及图1B所示，间隔元件66位于第一介质基板10以及第二介质基板30之间，用以维持第一介质基板10以及第二介质基板30之间的距离。此外，间隔元件66在制作工艺上可先形成于第一介质基板10上或第二介质基板30上。于本实施例中，间隔元件66连接第一介质基板10以及第二介质基板30。间隔元件66可为柱状结构。第一辐射体20还包括无效区域Z4、Z5。于本实施例中，无效区域Z4、Z5不位于第一控制导电层21(或第一信号导电层22)的上方。换句话说，无效区域Z4位于第一控制导电层21(或第一信号导电层22)的两相邻的区段之间，且无效区域Z5位于第一控制导电层21(或第一信号导电层22)与密封壁61之间。间隔元件66位于第一辐射体20的无效区域Z4、Z5。于叠置方向D1上，间隔元件66并未设置于第一控制导电层21(或第一信号导电层22)的上方或是下方。

于一些实施例中，间隔元件66可以静电吸附的方式与第一介质基板10和第二介质基板30连接。间隔元件66亦可以黏贴的方式与第一介质基板10和第二介质基板30连接。

间隔元件66可包括一间隔柱661以及一密封材料662(如图1A、1B、图8所示)。间隔柱661的材质可为刚性材料所制成。间隔柱661可由单一材料或复合层材料所制成，例如聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚醚(Polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、或玻璃(glass)，且不限于此。于一些实施例中，间隔柱661可经由网印制作工艺制作。

密封材料662覆盖于间隔柱661四周。换句话说，间隔柱661位于密封材料662之间，用以防止液晶材料62漏出于液晶结构60外。

图2为本发明的液晶天线装置1的第二实施例的示意图。于第二实施例中，第一控制导电层21并未设置于中央区域Z1，第一控制导电层21仅设置于第一区域Z2。于中央区域Z1中，导电层221设置于第一介质基板10上。第一控制导电层21与第一信号导电层22连接，第一控制导电层21所接收的第一控制信号经由第一信号导电层22传导至中央区域Z1。

图3为本发明的液晶天线装置1的第三实施例的示意图。第一介质基板10包括一第一下基板10a以及一第一上基板10b，第一上基板10b设置于第一下基板10a上并贴合于第一下基板10a，且第一辐射体20设置于第一上基板10b。

第二介质基板30包括一第二下基板30a以及一第二上基板30b，第二上基板30b设置于第二下基板30a上并贴合于第二下基板30a，第二辐射体40设置于第二下基板30a下，且主辐射体50设置于第二上基板30b上。

于本实施例中，第一辐射体20可先制作于第一上基板10b，第三辐射体70可先制作于第一下基板10a。之后再将第一上基板10b贴合于第一下基板10a。此外，主辐射体50可先制作于第二上基板30b，第二辐射体40可先制作于第二下基板30a。之后再将第二上基板30b贴合于第二下基板30a。藉此可简化制作液晶天线装置1的复杂度。

于一些实施例中，第一辐射体20可先制作于第一上基板10b，第二辐射体40可先制作于第二下基板30a，主辐射体50制作于第二上基板30b，第三辐射体70制作于第一下基板10a。再制作液晶结构60以结合第一上基板10b与第二下基板30a。之后再将第一下基板10a贴合于第一上基板10b，第二上基板30b贴合于第二下基板30a。藉此可简化制作液晶天线装置1的复杂度。

此外，通过较厚的第一下基板10a以及第一上基板10b叠合，可增加第一介质基板10的整体厚度。通过较厚的第二下基板30a以及第二上基板30b叠合，可增加第二介质基板30的整体厚度。

图4为本发明的液晶天线装置1的第四实施例的示意图。于第四实施例中，第一控制导电层21设置且接触于第一介质基板10。第一控制导电层21由中央区域Z1延伸至第一区域Z2，于另一实施例中。第一控制导电层21由中央区域Z1延伸至第二区域Z3。

第一辐射体20还包括一第一次保护层23a，设置于第一控制导电层21上。此外，第一次保护层23a于无效区域Z4中穿过第一控制导电层21与第一介质基板10接触。第一信号导电层22设置于第一次保护层23a上，藉以使得第一信号导电层22与第一控制导电层21绝缘。第一保护层23设置于第一信号导电层22上，藉以保护第一信号导电层22。液晶结构60的第一配向层63设置于第一保护层23上

第二控制导电层41设置且接触于第二介质基板30。第二控制导电层41由中央区域Z1延伸至第二区域Z3，于另一实施例中，第二控制导电层41由中央区域Z1延伸至第一区域Z2。第二次保护层43a设置于第二控制导电层41下。此外，第二次保护层43a于馈入区424中穿过第二控制导电层41与第二介质基板30接触。

第二信号导电层42设置于第二次保护层43a下，藉以使得第二信号导电层42与第二控制导电层41绝缘。第二保护层43设置于第二信号导电层42之下，藉以保护第二信号导电层42。

于本实施例中，第一控制导电层21不与第一信号导电层22电性连接。第二控制导电层41不与第二信号导电层42电性连接。因此，可降低射频信号与控制信号之间的干扰，进而可改善液晶单元621的控制精准度、方位的稳定性、与调变的范围。

于本实施例中，第一介质基板10可设置穿孔13。穿孔13可连接上表面11与下表面12，且可沿叠置方向D1延伸。穿孔13可供一导线或导电材料连接于第一辐射体20。于本实施例中，穿孔13可供一导线或导电材料连接于第一控制导电层21。

第二介质基板30可设置穿孔33。穿孔33可连接上表面32与下表面31，且可沿叠置方向D1延伸。穿孔33可供一导线或导电材料连接于第二辐射体40。于本实施例中，穿孔33可供一导线或导电材料连接于第二控制导电层41。

上述的穿孔13与穿孔33可依据设计应用于本发明的不同实施例中。

图5为本发明的液晶天线装置1的第五实施例的示意图。于第五实施例中，第一控制导电层21设置且接触于第一介质基板10。第一控制导电层21由中央区域Z1延伸至第一区域Z2。第一次保护层23a设置于第一控制导电层21上。于本实施例中，第一次保护层23a并不于无效区域Z4中穿过第一控制导电层21，且不于无效区域Z4中与第一介质基板10接触。第一信号导电层22设置于第一次保护层23a上。

第二控制导电层41设置且接触于第二介质基板30。第二控制导电层41由中央区域Z1延伸至第二区域Z3。于另一实施例中，第二控制导电层41由中央区域Z1延伸至第一区域Z2。第二保护层43设置于第二控制导电层41下。第二信号导电层42设置于第二次保护层43a下。

图6为本发明的液晶天线装置1的第六实施例的示意图。液晶结构60还包括一填充材料65，设置于密封壁61的内侧，且覆盖第一辐射体20。填充材料65可接触第一保护层23。填充材料65填满第一辐射体20所形成的无效区域Z4以及第一辐射体20与密封壁61之间的无效区域Z5并形成一平坦上表面651。第一配向层63设置于填充材料65上。液晶材料62位于填充材料65与第二辐射体40之间。

于本实施例中，第一配向层63沿一平面延伸，且平行于第一介质基板10。于一些实施例中，一保护层(passivation layer)(图未示)设置于第一配向层63与填充材料65之间。于一些实施例中，一保护层设置于填充材料65上。于一些实施例中，填充材料65仅填充于无效区域Z4、Z5，而不填充或覆盖于导电层223的上方。

上述填充材料65的材质可为单一或复合有机绝缘材料如玻璃胶、PET、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、PES、PE、PC、或是PMMA等材料，且不限于此。

由于无效区域Z4、Z5对于射频信号的影响较少，因此无效区域Z4、Z5的液晶材被填充材料65取代后，由于第一介质基板10的材质可为玻璃(或塑胶)，且第二介质基板30的材质可为玻璃(或塑胶)，因此不太会影响射频信号的品质。于本实施例中，由于无效区域Z4、Z5被填充材料65填满，而非液晶材料62。因此可较少液晶材料62的使用量，进而减少液晶天线装置1的制作成本。于一些实施例中，填充材料65仅填充于无效区域Z4、Z5，而不填充或覆盖于导电层223的上方。

于一些实施例中，可先将填充材料65设置于第一介质基板10上，之后再挖槽沟，并将第一辐射体20设置于挖槽沟内。

图7为本发明的液晶天线装置1的第七实施例的示意图。多个间隔元件66设置于密封壁61的内侧。间隔元件66位于填充材料65与第二辐射体40之间。于一些实施例中，间隔元件66连接于第一配向层63与第二配向层64。间隔元件66可大量设置于无效区域Z4、Z5内，藉以进一步减少液晶材料62的使用量。

于本实施例中，间隔元件66可为胶类材料或塑胶材料，上述胶类材料可为可为单一或复合有机材料如压克力系材料、玻璃胶、PET、PI、PES、PE、PC、或是PMMA等材料，且不限于此。间隔元件66可为一胶状物，当间隔元件66设置于无效区域Z4、Z5时，形成一块状物。

图8为本发明的液晶天线装置1的第八实施例的示意图。于本实施例中，导电层221以印刷或化学电镀或溅镀或蒸镀的方式设置于第一介质基板10上。导电层222以化学电镀或电镀的方式设置于导电层221，导电层223以化学电镀或电镀的方式设置于导电层222上。导电层221、222可为晶种层(seed layer)。导电层221的材质可为Mo，导电层222的材质可为Cu，且导电层223的材质可为Au，且不限于此。

图9为本发明的液晶天线装置1的第九实施例的制作方法的流程图。图10A至10F为本发明的液晶天线装置1在制作工艺中间阶段的示意图。于步骤101中，如图10A所示，涂布光阻P1于第一介质基板10的上表面11上，且于光阻P1形成一传输区图案。

于步骤103中，如图10B所示，实施一蚀刻制作工艺以于第一介质基板10的上表面11上形成凹槽14。于步骤S105中，形成一晶种层(seed layer)E1至光阻P1及第一介质基板10上。如图10C所示，晶种层E1形成于凹槽14内。上述的晶种层E1可为一黏着层。晶种层E1的材质可包括Mo或是CU。

于步骤S107中，如图10D所示，去除光阻P1，并进而去除光阻P1上的晶种层E1。于步骤S109中，如图10E所示，形成第一辐射体20至于凹槽14内的晶种层E1上。于一些实施例中，第一辐射体20填满凹槽14。第一辐射体20并未突出于凹槽14的开口，或是第一辐射体20的上表面连接凹槽14的开口。换句话说，第一辐射体20的上表面凹陷于第一介质基板10的上表面11，或是第一辐射体20的上表面与第一介质基板10的上表面11位于同一平面。于一些实施例中，第一辐射体20的上表面可稍微突出于第一介质基板10的上表面11。举例而言，第一辐射体20的厚度大于凹槽14的深度的0.5倍，且小于凹槽14的深度的1.5倍。

于步骤S111中，如图10F所示，形成第一配向层63至第一介质基板10与第一辐射体20上。于一些实施例中，第一配向层63涂布于第一介质基板10的上表面11与第一辐射体20的上表面。

于本实施例中，由于第一辐射体20的上表面与第一介质基板10的上表面11位于同一平面，因此可使得第一配向层63能平均地涂布。

图11为本发明的液晶天线装置1的第九实施例的示意图。依据前述的步骤，于第二介质基板30的下表面31形成凹槽34。之后于凹槽34内的底部形成晶种层E2，且于凹槽34内以及晶种层E2之下形成第二辐射体40。上述的晶种层E2可为一黏着层。晶种层E2的材质可包括Mo或是CU。

于一些实施例中，第二辐射体40填满凹槽34。第二辐射体40并未突出于凹槽34的开口，或是第二辐射体40的下表面连接凹槽34的开口。换句话说，第二辐射体40的下表面凹陷于第二介质基板30的下表面31，或是第二辐射体40的下表面与第二介质基板30的下表面31位于同一平面。于一些实施例中，第二辐射体40的下表面可稍微突出于第二介质基板30的下表面31，举例而言，第二辐射体40的厚度大于凹槽34的深度的0.5倍，且小于凹槽34的深度的1.5倍。

第二配向层64涂布于第二介质基板30与第二辐射体40上。由于第二辐射体40的下表面与第二介质基板30的下表面31位于同一平面，因此可使得第二配向层64能平均地涂布。

于本实施例中通过平坦的第一配向层63及/或第二配向层64，能进一步改善液晶单元621的控制精准度、方位的稳定性、与调变的范围。

图12为本发明的液晶天线装置1的第十实施例的示意图。液晶天线装置1可包括多个第一辐射组件10、20、70与多个第二辐射组件30、40、50。第一辐射体20可以阵列的方式排列于第一介质基板10，且第一辐射体20彼此相互分离。第二辐射体40可以阵列的方式排列于第二介质基板30，且第二辐射体40彼此相互分离。主辐射体50可以阵列的方式排列于第二介质基板30，且主辐射体50彼此相互分离。此外，液晶结构60分别位于第一辐射体20与第二辐射体40之间，液晶结构60彼此相互分离。

于本实施例中，多个第一辐射组件10、20、70与多个第二辐射组件30、40、50可共用相同的第一介质基板10以及第二介质基板30。

于本实施例中，多个第一辐射组件10、20、70与多个第二辐射组件30、40、50形成一天线阵列，通过输入每一第一辐射体20的第一控制信号，以及输入每一第二辐射体40的第二控制信号，可改变主射频信号发射的范围以及方向。

图13为本发明的液晶天线装置的第十一实施例的示意图。多个液晶天线装置1、1a沿叠置方向D1堆叠。制作此堆叠的液晶天线装置1、1a时，可先制作完成上方的液晶天线装置1，以及下方的液晶天线装置1a的第二辐射组件30、40、50。之后再于液晶天线装置1a的第二辐射体40以及液晶天线装置1的第三辐射体70之间形成液晶天线装置1a的液晶结构60，以完成叠置的液晶天线装置1、1a。

由于液晶天线装置1、1a的主辐射体50分别朝向液晶天线装置1、1a的两相反方向，因此液晶天线装置1、1a可经由正反两面发射主辐射信号。

图14为本发明的液晶天线装置的第十二实施例的示意图。多个液晶天线装置1、1a沿叠置方向D1堆叠。制作此堆叠的液晶天线装置1、1a时，可分别制作相同或相似的液晶天线装置1、1a。再将下方的液晶天线装置1a的第一介质基板10c减薄，且将上方的液晶天线装置1的第一介质基板10d减薄。最后将上方的液晶天线装置1的第一介质基板10d贴合于下方的液晶天线装置1a的第一介质基板10c。

通过将多个液晶天线装置1、1a沿叠置方向D1堆叠可用以增强主射频信号，或是将主射频信号朝向液晶天线装置1、1a的正反两面发射。

上述已揭露的特征能以任何适当方式与一或多个已揭露的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。

本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种液晶天线装置，其特征在于，包括：

第一介质基板；

第一辐射体，设置于该第一介质基板上，且该第一辐射体包括第一辐射部以及第一连接部，其中该第一连接部连接于该第一辐射部；

第二辐射体，设置于该第一辐射体的上方，其中该第二辐射体包括第二辐射部以及连接于该第二辐射部的第二连接部；

第二介质基板，设置于该第二辐射体上；

主辐射体，设置于第二介质基板上，用以发射一主辐射信号；以及

液晶结构，位于该第一辐射部与该第二辐射部之间，

其中该第一辐射部、该液晶结构、以及该第二辐射部形成一中央区域，一第一区域由该中央区域的一侧延伸而出，且一第二区域由该中央区域的另一侧延伸而出，其中该第一连接部位于该第一区域，且该第二连接部位于该第二区域。

2.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该第一辐射体还包括：

第一信号导电层，设置于该第一介质基板上；以及

第一保护层，设置于该第一信号导电层上。

3.如权利要求2所述的液晶天线装置，其中该第一辐射体还包括第一控制导电层，设置于该第一信号导电层以及该第一介质基板之间，用以接收一第一控制信号，其中该液晶结构包括液晶材料，该液晶材料包括多个液晶单元，该第一控制导电层位于该第一区域，且该第一控制信号用以控制该等液晶单元的倾斜角度。

4.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该第一辐射体还包括：

第一控制导电层，设置于该第一介质基板上，用以接收一第一控制信号，其中该液晶结构包括一液晶材料，该液晶材料包括多个液晶单元，且该第一控制信号用以控制该等液晶单元的倾斜角度；

第一次保护层，设置于该第一控制导电层上；以及

第一信号导电层，设置于该第一次保护层上。

5.如权利要求4所述的液晶天线装置，其中该第一辐射体包括无效区域，且该第一次保护层于该无效区域中穿过该第一控制导电层至该第一介质基板。

6.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该液晶结构，包括：

密封壁，连接于该第一辐射部以及该第二辐射部；以及

液晶材料，填充于该密封壁的内侧，且该液晶材料包括多个液晶单元。

7.如权利要求6所述的液晶天线装置，其中该液晶结构还包括一填充材料，设置于该第一辐射部上，其中该液晶材料位于该填充材料与该第二辐射体之间。

8.如权利要求7所述的液晶天线装置，其中，该液晶结构包括多个间隔元件，位于该填充材料与该第二辐射体之间。

9.如权利要求6所述的液晶天线装置，其中该液晶结构还包括多个间隔元件，位于该第一介质基板以及该第二介质基板之间。

10.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该第一介质基板包括第一下基板以及第一上基板，该第一上基板设置于该第一下基板上并贴合于该第一下基板，且该第一辐射体设置于该第一上基板上。

11.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该第一介质基板具有第一凹槽，且该第一辐射体位于该第一凹槽内。

12.如权利要求1所述的液晶天线装置，其中该第二介质基板具有第二凹槽，且该第二辐射体位于该第二凹槽内。