CN108432047B - 扫描天线及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

扫描天线(1000)是排列有天线单位U的扫描天线，包括：TFT基板(101)，其具有第一电介质基板(1)、TFT、栅极总线、源极总线和贴片电极(15)；缝隙基板(201)，其具有第二电介质基板(51)和形成于第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极(55)；液晶层LC，其设置于TFT基板和缝隙基板之间；反射导电板(65)，其以隔着电介质层(54)与第二电介质基板(51)的与第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；缝隙电极具有分别与贴片电极对应配置的缝隙，第二电介质基板(51)和缝隙电极(55)之间还具有由热固化类或光固化类的粘接材料形成的粘接层(92)。

Description

扫描天线及其制造方法
技术领域
本发明涉及扫描天线，特别是涉及天线单位(有时也称为“振子天线”)具有液晶电容的扫描天线(有时也称为“液晶阵列天线”)及其制造方法。
背景技术
用于移动体通信和卫星广播的天线需要可以改变波束的方向(被称为“波束扫描”或“波束定向(beam steering)”)的功能。作为具有这种功能的天线(以下，称为“扫描天线(scanned antenna)”)，已知具有天线单位的相控阵列天线。然而，现有的相控阵列天线价格高，成为向消费品普及的障碍。特别是，当天线单位的数量增加时，成本明显上升。
因此，提出了利用了液晶材料(包括向列液晶和高分子分散液晶)的大的介电各向异性(双折射率)的扫描天线(专利文献1～4和非专利文献1)。液晶材料的介电常数具有频率分散性，因此在本说明书中，将微波的频带中的介电常数(有时也称为“针对微波的介电常数”)特别标记为“介电常数M(εM)”。
在专利文献3和非专利文献1中，记载了通过使用液晶显示装置(以下，称为“LCD”)的技术，可以得到低廉的扫描天线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2007-116573号公报
专利文献2:特开2007-295044号公报
专利文献3:特表2009-538565号公报
专利文献4:特表2013-539949号公报
非专利文献
非专利文献1:R.A.Stevenson et al.，"Rethinking Wireless Communications：Advanced Antenna Design using LCD Technology"，SID 2015DIGEST，pp.827-830.
非专利文献2:M.ANDO et al.，"A Radial Line Slot Antenna for 12GHzSatellite TV Reception"，IEEE Transactions of Antennas and Propagation，Vol.AP33，No.12，pp.1347-1353(1985).
发明内容
本发明所要解决的技术问题
如上所述，尽管已知通过应用LCD技术来实现低廉的扫描天线这样的想法，但并没有具体记载了使用LCD技术的扫描天线的结构、其制造方法以及其驱动方法的文献。
因此，本发明的目的在于提供可以利用现有的LCD制造技术来量产的扫描天线及其制造方法。
用于解决技术问题的技术方案
根据本发明的实施方式的扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述缝隙基板，在所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间还具有由热固化类或光固化类的粘接材料形成的粘接层。
在一实施方式中，所述粘接层由包括聚酰亚胺树脂的所述热固化类的粘接材料形成。
根据本发明的实施方式的另一扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述缝隙基板，还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层和被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层。
在一实施方式中，所述高分子层由PET膜或PI膜形成。
在一实施方式中，所述高分子层的厚度为5μm以上200μm以下。
在一实施方式中，所述粘接层由热固化类的粘接材料形成。所述热固化类的粘接材料包括例如聚酰亚胺。
在一实施方式中，所述缝隙电极由Cu层或Al层形成。
根据本发明的实施方式的扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层地与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述缝隙基板，在所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间还具有由热固化类的粘接材料形成的粘接层；所述扫描天线的制造方法包括：准备所述第二电介质基板的工序(a)，准备在一面上形成有热固化类的粘接材料的层的金属箔的工序(b)，粘贴金属箔以使所述粘接材料的层粘接于所述第二电介质基板的工序(c)。
根据本发明的实施方式的另一扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述缝隙基板，还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层及被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层；所述扫描天线的制造方法包括：在所述第二电介质基板上形成所述粘接层的工序(a)，准备层叠有高分子膜和金属箔的层压膜的工序(b)，将所述层压膜粘贴到所述粘接层上的工序(c)。
根据本发明的实施方式的又一个扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极；缝隙基板，具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述缝隙基板，还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层和被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层；所述扫描天线的制造方法包括：准备所述第二电介质基板的工序(a)，准备层叠有在一面上形成有热固化类粘接材料的层的高分子膜和金属箔的层压膜的工序(b)，粘贴所述层压膜以使所述粘接材料的层粘接到所述第二电介质基板上的工序(c)。
在一实施方式中，所述金属箔是Cu箔或Al箔。
在一实施方式中，上述任一制造方法在所述工序(c)之前还包括：将所述粘接层放置于减压环境下的工序。
本发明的一实施方式的TFT基板，是具有电介质基板和被排列于所述电介质基板上的多个天线单位区域的TFT基板，包括：包含有所述多个天线单位区域的发送接收区域和位于所述发送接收区域以外的的区域的非发送接收区域；所述多个天线单位区域分别是支撑于所述电介质基板上的薄膜晶体管，包括：栅极电极，半导体层，位于所述栅极电极和所述半导体层之间的栅极绝缘层，包含电连接于所述半导体层的源极电极和漏极电极的薄膜晶体管，覆盖所述薄膜晶体管并具有让所述薄膜晶体管的所述漏极电极露出的第一开口部的第一绝缘层，形成于所述第一绝缘层上和所述第一开口部内、电连接于所述薄膜晶体管的所述漏极电极的贴片电极；所述贴片电极包括金属层，所述金属层的厚度大于所述薄膜晶体管的所述源极电极以及所述漏极电极的厚度。
在一实施方式中，所述TFT基板也可以进一步包括覆盖所述贴片电极的第二绝缘层。所述金属层的厚度也可以为1μm以上30μm以下。
在一实施方式中，所述TFT基板也可以在所述发送接收区域进一步具有：形成于所述电介质基板上的电阻膜和连接于所述电阻膜的加热器用的端子。
在一实施方式中，所述TFT基板还包括被配置于所述非发送接收区域的传输端子部，所述传输端子部具有：由与所述贴片电极相同的导电膜形成的贴片连接部；所述第二绝缘层，其延伸设置在所述贴片连接部上，具有让所述贴片连接部的一部分露出的第二开口部；以及上部透明电极，其形成于所述第二绝缘层上和所述第二开口部内，与所述贴片连接部电连接。
在一实施方式中，所述TFT基板还具备栅极端子部，所述栅极端子部具有：由与所述栅极电极相同的导电膜形成的栅极总线；延伸设置于所述栅极总线上的所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；以及由与所述上部透明电极相同的透明导电膜形成的栅极端子用上部连接部；在所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中形成有让所述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔，所述栅极端子用上部连接部配置于所述第二绝缘层上和所述栅极端子接触孔内，在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线接触。
在一实施方式中，所述TFT基板还具备配置于所述非发送接收区域的传输端子部，所述传输端子部具有：源极连接配线，其由与所述源极电极相同的导电膜形成；所述第一绝缘层，其延伸设置在所述源极连接配线上，具有将所述源极连接配线的一部分露出的第三开口部和将所述源极连接配线的另一部分露出的第四开口部；贴片连接部，其形成于所述第一绝缘层上和所述第三开口部内；以及上部透明电极，其形成于所述第一绝缘层上和所述第四开口部内，所述贴片连接部经由所述源极连接配线与所述上部透明电极电连接，所述贴片连接部由与所述贴片电极相同的导电膜形成，所述第二绝缘层延伸设置在所述传输端子部上，覆盖所述贴片连接部，且具有让所述上部透明电极的至少一部分露出的开口。
在一实施方式中，所述TFT基板还具备配置于所述非发送接收区域的传输端子部，所述传输端子部具有：贴片连接部，其由与所述贴片电极相同的导电膜形成在所述第一绝缘层上；以及保护导电层，其覆盖所述贴片连接部；所述第二绝缘层延伸设置在所述保护导电层上，具有让所述保护导电层的一部分露出的开口。
在一实施方式中，所述TFT基板还具备栅极端子部，所述栅极端子部具有：栅极总线，其由与所述栅极电极相同的导电膜形成；所述栅极绝缘层和所述第一绝缘层，其延伸设置在所述栅极总线上；以及栅极端子用上部连接部，其由透明导电膜形成；在所述栅极绝缘层和所述第一绝缘层中，形成有让所述栅极端子用上部连接部露出的栅极端子接触孔，所述栅极端子用上部连接部配置于所述第一绝缘层上和所述栅极端子接触孔内，在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线接触，所述第二绝缘层延伸设置在所述栅极端子用上部连接部上，具有让所述栅极端子用上部连接部的一部分露出的开口。
本发明的一实施方式的扫描天线具备：上述的任一方式中记载的TFT基板；缝隙基板，其以与所述TFT基板相对的方式配置；液晶层，其设置在所述TFT基板与所述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与所述缝隙基板的与所述液晶层相反的一侧的表面相对的方式配置；所述缝隙基板具有其它电介质基板和形成于所述其它电介质基板的所述液晶层一侧的表面的缝隙电极，所述缝隙电极具有多个缝隙，所述多个缝隙与所述TFT基板的所述多个天线单位区域中的所述贴片电极对应配置。
本发明的另一实施方式的扫描天线具备：上述的任一方式中记载的TFT基板；缝隙基板，其以与所述TFT基板相对的方式配置；液晶层，其设置在所述TFT基板与所述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与所述缝隙基板的与所述液晶层相反一侧的表面相对的方式配置；所述缝隙基板具有其它电介质基板和形成于所述其它电介质基板的所述液晶层一侧的表面的缝隙电极，所述缝隙电极具有多个缝隙，所述多个缝隙与所述TFT基板的所述多个天线单位区域中的所述贴片电极对应配置，所述缝隙电极连接到所述TFT基板的所述传输端子部。
在本发明的一实施方式的TFT基板的制造方法中，所述TFT基板具有：包含多个天线单位区域的发送接收区域和所述发送接收区域以外的非发送接收区域，所述多个天线单位区域各自具备薄膜晶体管和贴片电极，所述TFT基板的制造方法包含：(a)在电介质基板上形成薄膜晶体管的工序；(b)以覆盖所述薄膜晶体管的方式形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层形成将所述薄膜晶体管的漏极电极的一部分露出的第一开口部的工序；(c)在所述第一绝缘层上和所述第一开口部内形成贴片电极用导电膜，通过所述贴片电极用导电膜的图案化，形成在所述第一开口部内与所述漏极电极接触的贴片电极的工序；(d)形成覆盖所述贴片电极的第二绝缘层的工序；所述贴片电极包含金属层，所述金属层的厚度大于所述薄膜晶体管的源极电极和漏极电极的厚度。
在一实施方式中，所述工序(a)包含：工序(a1)，其在电介质基板上形成栅极用导电膜，通过所述栅极用导电膜的图案化，形成多个栅极总线和所述薄膜晶体管的栅极电极；工序(a2)，其形成覆盖所述多个栅极总线和所述栅极电极的栅极绝缘层；工序(a3)，其在所述栅极绝缘层上形成所述薄膜晶体管的半导体层；以及工序(a4)，其在所述半导体层上和所述栅极绝缘层上形成源极用导电膜，通过所述源极用导电膜的图案化，形成多个源极总线以及连接到所述半导体层的源极电极及漏极电极，得到薄膜晶体管。
在一实施方式中，所述TFT基板在所述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，所述工序(c)包含：通过所述贴片电极用导电膜的图案化而在所述非发送接收区域中形成贴片连接部的工序；在所述工序(d)之后，包含：对所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层一并进行蚀刻的工序，也就是，由此，在所述第二绝缘层中形成让所述贴片连接部露出的第二开口部，并且在所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层中形成将所述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔的工序；以及，在所述第二绝缘层上、所述第二开口部内以及所述栅极端子接触孔内形成透明导电膜，通过所述透明导电膜的图案化，形成在所述第二开口部内与所述贴片连接部接触的上部透明电极而得到传输端子部，并且形成在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部的工序。
在一实施方式中，所述TFT基板在所述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，所述工序(a4)包含：通过所述源极用导电膜的图案化而在所述非发送接收区域中形成源极连接配线的工序；所述工序(b)包含：在所述第一绝缘层中形成所述第一开口部，并且形成将所述源极连接配线的一部分露出的第三开口部、将所述源极连接配线的另一部分露出的第四开口部以及将所述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔的工序；在所述工序(b)与所述工序(c)之间还包含：形成透明导电膜，通过所述透明导电膜的图案化，形成在所述第三开口部内与所述源极连接配线接触的上部透明电极，并且形成在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部的工序；所述工序(c)还包含：通过所述贴片电极用导电膜的图案化，形成在所述第四开口部内与所述源极连接配线接触的贴片连接部而得到传输端子部的工序；在所述传输端子部中，所述贴片连接部与所述上部透明电极经由所述源极连接配线电连接，在所述工序(d)之后，还包含：在所述第二绝缘层中形成将所述上部透明电极的一部分和所述栅极端子用上部连接部的一部分分别露出的开口的工序。
在一实施方式中，所述TFT基板在所述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，所述工序(b)包含：在所述第一绝缘层形成所述第一开口部，并且形成将所述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔的工序；在所述工序(b)与所述工序(c)之间还包含：形成透明导电膜，通过所述透明导电膜的图案化，形成在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部的工序；所述工序(c)包含：通过所述贴片电极用导电膜的图案化而在所述非发送接收区域形成贴片连接部的工序；在所述工序(c)与所述工序(d)之间还包含：形成覆盖所述贴片连接部的保护导电层的工序；在所述工序(d)之后，还包含：在所述第二绝缘层形成将所述保护导电层的一部分和所述栅极端子用上部连接部的一部分分别露出的开口的工序。
本发明的一实施方式的扫描天线，是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线、多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述多个贴片电极分别连接于对应的TFT的漏极，在被从对应的TFT的栅极总线提供的扫描信号选择期间，从对应的源极总线被提供数据信号，被施加于各个所述多个贴片电极的电压的极性反转的频率为300Hz以上。
在一实施方式中，在任一帧内，施加于所述多个贴片电极的电压的极性全部相同。
在一实施方式中，在任一帧内，施加于所述多个贴片电极的电压的极性，在连接于相邻的栅极总线的贴片电极之间是彼此相反的。
在一实施方式中，施加于各个所述多个贴片电极的电压的极性反转的频率为5kHz以下。
在一实施方式中，施加于所述缝隙电极的电压，是与施加于所述多个贴片电极的电压相位偏移180°的振动电压。
本发明的实施方式的扫描天线的驱动方法中，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线、多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置；所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述扫描天线的驱动方法使施加于所述多个贴片电极的每一个的电压的极性以300Hz以上的频率反转。
在一实施方式中，将施加于所述缝隙电极的电压的极性与施加于所述多个贴片电极的电压的极性相位偏移180°并反转。
有益效果
根据本发明的一实施方式，提供能利用现有的LCD的制造技术来量产的扫描天线及其制造方法。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的扫描天线1000的一部分的截面图。
图2(a)和(b)分别是表示扫描天线1000中的TFT基板101和缝隙基板201的示意性俯视图。
图3(a)和(b)分别是示意性地表示TFT基板101的天线单位区域U的截面图和俯视图。
图4(a)～(c)分别是示意性地表示TFT基板101的栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。
图5是表示TFT基板101的制造工序的一个例子的图。
图6是示意性地表示缝隙基板201中的天线单位区域U和端子部IT的截面图。
图7是用于说明TFT基板101和缝隙基板201中的传输部的示意性截面图。
图8(a)～(c)分别是表示第二实施方式中的TFT基板102的栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。
图9是表示TFT基板102的制造工序的一个例子的图。
图10(a)～(c)分别是表示第三实施方式的TFT基板103的栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。
图11是表示TFT基板103的制造工序的一个例子的图。
图12是用于说明TFT基板103和缝隙基板203中的传输部的示意性截面图。
图13(a)是具有加热器用电阻膜68的TFT基板104的示意性俯视图，(b)是用于说明缝隙57和贴片电极15的尺寸的示意性俯视图。
图14(a)和(b)是表示电阻加热结构80a和80b的示意性结构和电流的分布的图。
图15(a)～(c)是表示电阻加热结构80c～80e的示意性结构和电流的分布的图。
图16是表示本发明的实施方式的扫描天线的1个天线单位的等价电路的图。
图17(a)～(c)、(e)～(g)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的例子的图，(d)是表示进行点反转驱动的LCD面板的显示信号的波形的图。
图18(a)～(e)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的另一例的图。
图19(a)～(e)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的又一例的图。
图20是示意性表示本发明的一实施方式的扫描天线1000A的一部分的截面图。
图21(a)～(c)是表示扫描天线1000A具有的缝隙基板201A的制造方法的示意图。
图22是示意性表示本发明的另一实施方式的扫描天线1000B的一部分的截面图。
图23(a)～(d)是表示扫描天线1000B具有的缝隙基板201B的制造方法的示意图。
图24是表示从玻璃基板51一侧观察到的试制的缝隙基板的状态的光学图像。
图25是表示从玻璃基板51一侧观察到的试制的缝隙基板的状态的光学图像。
图26示出光学图像，其表示从玻璃基板51一侧观察到的为了进行比较而试制的缝隙基板的状态。
图27(a)和(b)是表示使用2160mm(长)×2460mm(宽)的主板51M，制作九张具有直径为700mm的发送接收区域R1的用于扫描天线的缝隙基板201A的情况下的的层压膜55LM的配置的示意图。
图28(a)和(b)是表示使用2160mm(长)×2460mm(宽)的主板51M，制作六张具有直径为800mm的发送接收区域R1的用于扫描天线的缝隙基板201A的情况下的层压膜55LM的配置的示意图。
图29(a)是表示现有的LCD900的结构的示意图，(b)是LCD面板900a的示意性截面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的扫描天线及其制造方法。在以下的说明中，首先，说明公知的TFT型LCD(以下称为“TFT-LCD”。)的结构和制造方法。不过，关于在LCD的技术领域中公知的事项，有时省略说明。关于TFT-LCD的基本技术，请参照例如LiquidCrystals，Applications and Uses，Vol.1-3(Editor：Birenda Bahadur，Publisher：WorldScientific Pub Co Inc)等。为了参考，在本说明书中引用上述文献的全部公开内容。
参照图29的(a)和(b)说明典型的透射型TFT-LCD(以下简称为“LCD”)900的结构和动作。在此，举例说明在液晶层的厚度方向上施加电压的纵向电场模式(例如TN模式或垂直取向模式)的LCD900。被施加于LCD的液晶电容的电压的帧频率(典型的为极性反转频率的两倍)在例如4倍速驱动下也为240Hz，作为LCD的液晶电容的电介质层的液晶层的介电常数ε与针对微波(例如卫星广播或Ku频带(12～18GHz)、K频带(18～26GHz)、Ka频带(26～40GHz))的介电常数M(εM)不同。
如在图29的(a)中示意性表示地，透射型LCD900具备液晶显示面板900a、控制电路CNTL、背光源(未图示)以及电源电路(未图示)等。液晶显示面板900a包括：液晶显示单元LCC，以及包含栅极驱动器GD和源极驱动器SD的驱动电路。驱动电路可以安装于例如液晶显示单元LCC的TFT基板910，驱动电路的一部分或者全部也可以与TFT基板910一体化(单片化)。
在图29的(b)中表示LCD900所具有的液晶显示面板(以下称为“LCD面板”)900a的示意性截面图。LCD面板900a具有TFT基板910、相对基板920以及设置于它们之间的液晶层930。TFT基板910和相对基板920均具有玻璃基板等透明基板911、921。作为透明基板911、921，除了玻璃基板以外，有时也使用塑料基板。塑料基板由例如透明的树脂(例如聚酯)或玻璃纤维(例如无纺布)形成。
LCD面板900a的显示区域DR由排列成矩阵状的像素P构成。在显示区域DR的周边形成有无助于显示的边框区域FR。液晶材料由以包围显示区域DR的方式形成的密封部(未图示)密封于显示区域DR内。密封部通过使包含例如紫外线固化性树脂和间隔物(例如树脂珠)的密封材料固化而形成，将TFT基板910与相对基板920相互粘接、固定。密封材料中的间隔物将TFT基板910与相对基板920的间隙、即液晶层930的厚度控制为恒定。为了抑制液晶层930的厚度的面内不匀，在显示区域DR内的被遮光的部分(例如配线上)，使用紫外线固化性树脂形成柱状间隔物。近年来，如在液晶电视或智能电话所用的LCD面板中可以看到的，无助于显示的边框区域FR的宽度变得非常窄。
在TFT基板910中，在透明基板911上形成有TFT912、栅极总线(扫描线)GL、源极总线(显示信号线)SL、像素电极914、辅助电容电极(未图示)、CS总线(辅助电容线)(未图示)。CS总线与栅极总线平行地设置。或者，有时也将下一级的栅极总线作为CS总线使用(CS导通栅极结构)。
像素电极914由控制液晶的取向的取向膜(例如聚酰亚胺膜)覆盖。取向膜以与液晶层930接触的方式设置。TFT基板910多配置于背光源一侧(与观察者相反的一侧)。
相对基板920多配置于液晶层930的观察者一侧。相对基板920在透明基板921上具有彩色滤光片层(未图示)、相对电极924以及取向膜(未图示)。相对电极924被设置为构成显示区域DR的多个像素P共用，因此也被称为共用电极。彩色滤光片层包括按每一像素P设置的彩色滤光片(例如红滤光片、绿滤光片、蓝滤光片)和用于遮挡对于显示而言不需要的光的黑矩阵(遮光层)。黑矩阵以对例如显示区域DR内的像素P之间和边框区域FR进行遮光的方式配置。
TFT基板910的像素电极914、相对基板920的相对电极924以及它们之间的液晶层930构成液晶电容Clc。各个液晶电容与像素对应。为了保持施加于液晶电容Clc的电压(为了提高所谓的电压保持率)，形成有与液晶电容Clc电并联连接的辅助电容CS。辅助电容CS典型地由与像素电极914设为相同电位的电极、无机绝缘层(例如栅极绝缘层(SiO2层))以及连接到CS总线的辅助电容电极构成。从CS总线，典型地，供应与相对电极924相同的共用电压。
作为施加于液晶电容Clc的电压(有效电压)降低的主要原因，有(1)基于作为液晶电容Clc的电容值CClc与电阻值R的乘积的CR时间常数的原因、(2)由液晶材料中所包含的离子性杂质导致的界面极化和/或液晶分子的取向极化等。这其中，液晶电容Clc的CR时间常数带来的贡献大，通过设置电并联连接到液晶电容Clc的辅助电容CS，能增大CR时间常数。此外，液晶电容Clc的作为电介质层的液晶层930的体积电阻率在是通用的向列液晶材料的情况下，超过1012Ω·cm的量级。
提供给像素电极914的显示信号，是在从栅极驱动器GD供应到栅极总线GL的扫描信号所选择的TFT912变为导通状态时提供给连接到该TFT912的源极总线SL的显示信号。因而，连接到一栅极总线GL的TFT912同时变为导通状态，此时，从连接到该行的像素P的各个TFT912的源极总线SL供应对应的显示信号。通过从第1行(例如显示面的最上一行)到第m行(例如显示面的最下一行)为止依次进行该动作，从而在由m行的像素行构成的显示区域DR中写入、显示1个图像(帧)。当像素P按m行n列排列成矩阵状时，与各像素列对应地，设置至少1个源极总线SL，总共设置至少n个源极总线SL。
这种扫描被称为线顺序扫描，从选择1个像素行到选择下一行为止的时间被称为水平扫描期间(1H)，从选择一行到再次选择该行为止的时间被称为垂直扫描期间(1V)或者帧。此外，一般来说，1V(或者1帧)成为将选择全部m个像素行的期间m·H加上消隐期间而得到的期间。
例如，在输入影像信号为NTSC信号的情况下，现有的LCD面板的1V(＝1帧)是1/60sec(16.7msec)。NTSC信号是隔行信号，帧频率为30Hz，场频率为60Hz，但在LCD面板中需要在各场中提供显示信号给全部的像素，因此以1V＝(1/60)sec进行驱动(60Hz驱动)。此外，近年来，为了改善视频显示特性，也有以2倍速驱动(120Hz驱动、1V＝(1/120)sec)驱动的LCD面板、和为了进行3D显示而以4倍速(240Hz驱动、1V＝(1/240)sec)驱动的LCD面板。
当对液晶层930施加直流电压时，有效电压降低，像素P的亮度降低。在该有效电压的降低中，有上述的界面极化和/或取向极化的贡献，因此即使设置辅助电容CS也难以完全防止。例如，当将与一中间灰度对应的显示信号按每一帧写入全部像素时，亮度会按每一帧改变，并作为闪烁被观察到。另外，当长时间对液晶层930施加直流电压时，有时会发生液晶材料的电解。另外，有时也会是杂质离子偏析于单侧的电极，而无法对液晶层施加有效的电压，液晶分子无法动作。为了防止这些情况，LCD面板900a被执行所谓的交流驱动。典型地，进行使显示信号的极性按每1帧(每1垂直扫描期间)反转的帧反转驱动。例如在现有的LCD面板中，按每1/60sec进行极性反转(极性反转的周期为30Hz)。
另外，为了在1帧内也使施加的电压的极性不同的像素均匀地分布，进行点反转驱动或者线反转驱动等。这是因为，正极性与负极性时，难以使施加于液晶层的有效电压的大小完全一致。例如，当液晶材料的体积电阻率超过1012Ω·cm的量级时，若按每1/60sec进行点反转或者线反转驱动，则几乎看不到闪烁。
LCD面板900a中的扫描信号和显示信号是栅极驱动器GD及源极驱动器SD基于从控制电路CNTL提供给栅极驱动器GD及源极驱动器SD的信号，分别提供给栅极总线GL及源极总线SL的。例如，栅极驱动器GD及源极驱动器SD分别被连接于设置于TFT基板910的对应的端子。栅极驱动器GD及源极驱动器SD，有时作为例如驱动器IC被安装于TFT基板910的边框区域FR，有时也单片地形成于TFT基板910的边框区域FR。
相对基板920的相对电极924经由被称为传输(转移)的导电部(未图示)电连接于TFT基板910的端子(未图示)。传输是通过例如与密封部重叠或者赋予密封部的一部分以导电性而形成的。这是为了缩窄边框区域FR。从控制电路CNTL给相对电极924直接或者间接地供应共用电压。典型地，共用电压如上所述地也被提供给CS总线。
[扫描天线的基本结构]
使用了利用液晶材料的大的介电常数M(εM)的各向异性(双折射率)的天线单位的扫描天线对施加于与LCD面板的像素对应的天线单位的各液晶层的电压进行控制，使各天线单位的液晶层的有效的介电常数M(εM)变化，从而以静电电容不同的天线单位形成二维图案(与由LCD进行的图像的显示对应)。从天线射出或者由天线接收的电磁波(例如微波)，被赋予与各天线单位的静电电容相应的相位差，根据由静电电容不同的天线单位形成的二维图案而在特定的方向上具有强的指向性(波束扫描)。例如，从天线射出的电磁波是通过考虑由各天线单位赋予的相位差并对输入电磁波射入到各天线单位并在各天线单位散射后得到的球面波进行积分而得到的。也可以认为各天线单位作为“移相器：phase shifter”发挥功能。关于使用液晶材料的扫描天线的基本结构和动作原理，请参照专利文献1～4和非专利文献1、2。非专利文献2公开了排列有螺旋状的缝隙的扫描天线的基本结构。为了参考，在本说明书中引用专利文献1～4和非专利文献1、2的全部公开内容。
此外，本发明的实施方式的扫描天线的天线单位虽然与LCD面板的像素类似，但与LCD面板的像素的结构不同，且多个天线单位的排列也与LCD面板中的像素的排列不同。参照表示后面将详细说明的第一实施方式的扫描天线1000的图1来说明本发明的实施方式的扫描天线的基本结构。扫描天线1000是缝隙排列成同心圆状的径向线缝隙天线，但本发明的实施方式的扫描天线不限于此，例如缝隙的排列也可以是公知的各种排列。
图1是示意性地表示本实施方式的扫描天线1000的一部分的截面图，示意性地表示从设置于排列成同心圆状的缝隙的中心附近的供电销72(参照图2的(b))起沿着半径方向的截面的一部分。
扫描天线1000具备TFT基板101、缝隙基板201、配置在它们之间的液晶层LC、以及以隔着空气层54与缝隙基板201相对的方式配置的反射导电板65。扫描天线1000从TFT基板101侧发送接收微波。
TFT基板101具有玻璃基板等电介质基板1、形成于电介质基板1上的多个贴片电极15以及多个TFT10。各贴片电极15连接于对应的TFT10。各TFT10连接于栅极总线和源极总线。
缝隙基板201具有玻璃基板等电介质基板51和形成于电介质基板51的液晶层LC一侧的缝隙电极55。缝隙电极55具有多个缝隙57。
反射导电板65被配置成隔着空气层54与缝隙基板201相对。可以使用由针对微波的介电常数M小的电介质(例如PTFE等氟树脂)形成的层来代替空气层54。缝隙电极55和反射导电板65以及它们之间的电介质基板51及空气层54作为波导路径301发挥功能。
贴片电极15、包含缝隙57的缝隙电极55的部分以及它们之间的液晶层LC构成天线单位U。在各天线单位U中，1个贴片电极15隔着液晶层LC与包含1个缝隙57的缝隙电极55的部分相对，构成液晶电容。贴片电极15与缝隙电极55隔着液晶层LC相对的结构与图29所示的LCD面板900a的像素电极914与相对电极924隔着液晶层930相对的结构相似。即，扫描天线1000的天线单位U与LCD面板900a中的像素P具有相似的构成。另外，天线单位在具有与液晶电容电并联连接的辅助电容(参照图13的(a)、图16)这一点上也具有与LCD面板900a中的像素P相似的构成。但是，扫描天线1000与LCD面板900a具有许多不同点。
首先，扫描天线1000的电介质基板1、51所要求的性能不同于LCD面板的基板所要求的性能。
一般来说，LCD面板使用在可见光中透明的基板，例如使用玻璃基板或者塑料基板。在反射型的LCD面板中，背面侧的基板不需要有透明性，因此有时也使用半导体基板。与此相对的，作为用于天线的电介质基板1、51，优选针对微波的介电损耗(将针对微波的介电损耗因数表示为tanδM。)小。优选电介质基板1、51的tanδM为大致0.03以下，进一步优选为0.01以下。具体地，能使用玻璃基板或者塑料基板。玻璃基板与塑料基板相比尺寸稳定性、耐热性优异，适于使用LCD技术形成TFT、配线、电极等电路要素。例如，在形成波导路径的材料是空气和玻璃的情况下，由于两者之中玻璃的上述介电损耗更大，因此玻璃越薄，越能减小波导损耗，从这一观点出发，优选是400μm以下，更优选是300μm以下。没有特别的下限，只要在制造工艺中能无开裂地进行处理即可。
用于电极的导电材料也是不同的。在LCD面板的像素电极、相对电极中多使用ITO膜作为透明导电膜。但是，ITO针对微波的tanδM大，无法用作天线中的导电层。缝隙电极55与反射导电板65一起作为波导路径301的壁发挥功能。因而，为了抑制在波导路径301的壁中的微波透射，优选波导路径301的壁的厚度、即金属层(Cu层或者Al层)的厚度大。已知：若金属层的厚度是表皮深度的3倍，则电磁波衰减为1/20(-26dB)，若是5倍，则衰减为1/150(-43dB)左右。因而，若金属层的厚度是表皮深度的5倍，则能将电磁波的透射率降低为1％。例如，当针对10GHz的微波使用厚度为3.3μm以上的Cu层和厚度为4.0μm以上的Al层时，能将微波降低到1/150。另外，当针对30GHz的微波使用厚度为1.9μm以上的Cu层和厚度为2.3μm以上的Al层时，能将微波降低到1/150。这样，优选缝隙电极55由比较厚的Cu层或者Al层形成。Cu层或者Al层的厚度没有特别的上限，可以考虑成膜时间或成本而适当地设定。当使用Cu层时，与使用Al层相比能得到形成得更薄的优点。不仅能采用在LCD的制造工艺中使用的薄膜沉积法，还能采用将Cu箔或者Al箔贴附于基板等其它方法来形成比较厚的Cu层或者Al层。金属层的厚度为例如2μm以上30μm以下。在使用薄膜沉积法形成的情况下，优选金属层的厚度是5μm以下。此外，反射导电板65能使用例如厚度为数mm的铝板、铜板等。
虽然为了避免缝隙附近的自由电子的振动被诱发为贴片电极内的自由电子的振动时转化为热的损耗，而优选贴片电极15的片电阻低，但由于并不是如缝隙电极55那样构成波导路径301，因此能使用厚度比缝隙电极55还小的Cu层或者Al层。从量产性的观点出发，相比于Cu层，优选使用Al层，优选Al层的厚度为例如1μm～2μm。
另外，天线单位U的排列间距与像素间距大为不同。例如，当考虑用于12GHz(Ku频带)的微波的天线时，波长λ为例如25mm。这样，如专利文献4所记载的，天线单位U的间距是λ/4以下和/或λ/5以下，因此变为6.25mm以下和/或5mm以下。这比LCD面板的像素的间距大10倍以上。因而，天线单位U的长度和宽度也会比LCD面板的像素长度和宽度大大致10倍。
当然，天线单位U的排列可与LCD面板中的像素的排列不同。在此，表示排列成同心圆状的例子(例如，参照特开2002-217640号公报)，但不限于此，例如也可以如非专利文献2所记载的那样排列成螺旋状。而且，也可以如专利文献4所记载的那样排列成矩阵状。
扫描天线1000的液晶层LC的液晶材料所要求的特性与LCD面板的液晶材料所要求的特性不同。LCD面板通过像素的液晶层的折射率变化而对可见光(波长为380nm～830nm)的偏振光赋予相位差，从而使偏振状态改变(例如使直线偏振光的偏振轴方向旋转或者使圆偏振光的圆偏振度改变)而进行显示。与此相对的，实施方式的扫描天线1000通过使天线单位U所具有的液晶电容的静电电容值改变，而使从各贴片电极激励(再辐射)的微波的相位改变。因而，优选液晶层的针对微波的介电常数M(εM)的各向异性(ΔεM)大，优选tanδM小。例如，可以适宜地使用在M.Wittek et al.，SID 2015 DIGESTpp.824-826中记载的ΔεM为4以上且tanδM为0.02以下(均为19Gz的值)。除此以外，可以使用在九鬼、高分子55卷8月号pp.599-602(2006)中记载的ΔεM为0.4以上、tanδM为0.04以下的液晶材料。
一般来说，液晶材料的介电常数具有频率分散，但针对微波的介电各向异性ΔεM与针对可见光的折射率各向异性Δn存在正相关的关系。因而，可以说，针对微波的天线单位用的液晶材料，优选是针对可见光的折射率各向异性Δn大的材料。LCD用的液晶材料的折射率各向异性Δn是用针对550nm的光的折射率各向异性来评价的。在此，也将针对550nm的光的Δn(双折射率)用作指标时，针对微波的天线单位中使用Δn为0.3以上、优选为0.4以上的向列液晶。Δn没有特别的上限。不过，Δn大的液晶材料存在极性强的倾向，因此有可能会使可靠性降低。从可靠性的观点出发，优选Δn是0.4以下。液晶层的厚度为例如1μm～500μm。
以下，更详细地说明本发明的实施方式的扫描天线的结构和制造方法。
(第一实施方式)
首先，参照图1和图2。图1如详述过的那样是扫描天线1000的中心附近的示意性局部截面图，图2的(a)和(b)分别是表示扫描天线1000中的TFT基板101和缝隙基板201的示意性俯视图。
扫描天线1000具有按二维排列的多个天线单位U，在此举例说明的扫描天线1000中，多个天线单位被排列成同心圆状。在以下的说明中，将与天线单位U对应的TFT基板101的区域和缝隙基板201的区域称为“天线单位区域”，标注与天线单位相同的附图标记U。另外，如图2的(a)和(b)所示，在TFT基板101和缝隙基板201中，将由按二维排列的多个天线单位区域划定的区域称为“发送接收区域R1”，将发送接收区域R1以外的区域称为“非发送接收区域R2”。在非发送接收区域R2中设置端子部、驱动电路等。
图2的(a)是表示扫描天线1000中的TFT基板101的示意性俯视图。
在图示的例子中，从TFT基板101的法线方向观看时，发送接收区域R1是环状。非发送接收区域R2包括位于发送接收区域R1的中心部的第一非发送接收区域R2a和位于发送接收区域R1的周缘部的第二非发送接收区域R2b。发送接收区域R1的外径是例如200mm～1500mm，是根据通信量等设定的。
在TFT基板101的发送接收区域R1中，设有支撑于电介质基板1的多个栅极总线GL和多个源极总线SL，天线单位区域U由这些配线规定。天线单位区域U在发送接收区域R1中排列成例如同心圆状。天线单位区域U各自包括TFT和电连接到TFT的贴片电极。TFT的源极电极电连接到源极总线SL，栅极电极电连接到栅极总线GL。另外，漏极电极与贴片电极电连接。
在非发送接收区域R2(R2a、R2b)中，以包围发送接收区域R1的方式配置有密封区域Rs。对密封区域Rs赋予密封材料(未图示)。密封材料使TFT基板101和缝隙基板201相互粘接，并且在这些基板101、201之间封入液晶。
在非发送接收区域R2中的密封区域Rs的外侧，设置有栅极端子部GT、栅极驱动器GD、源极端子部ST以及源极驱动器SD。栅极总线GL各自经由栅极端子部GT连接到栅极驱动器GD。源极总线SL各自经由源极端子部ST连接到源极驱动器SD。此外，在该例中，源极驱动器SD和栅极驱动器GD形成于电介质基板1上，但这些驱动器中的一方或者双方也可以设置于其它电介质基板上。
在非发送接收区域R2中还设置有多个传输端子部PT。传输端子部PT与缝隙基板201的缝隙电极55(图2的(b))电连接。在本说明书中，将传输端子部PT与缝隙电极55的连接部称为“传输部”。如图所示，传输端子部PT(传输部)可以配置于密封区域Rs内。在该情况下，可以使用含有导电性颗粒的树脂作为密封材料。由此，能使液晶封入TFT基板101与缝隙基板201之间，并且能确保传输端子部PT与缝隙基板201的缝隙电极55的电连接。在该例中，在第一非发送接收区域R2a和第二非发送接收区域R2b两者中均配置有传输端子部PT，但也可以仅配置于任意一方。
此外，传输端子部PT(传输部)也可以不配置于密封区域Rs内。例如，也可以配置于非发送接收区域R2中的密封区域Rs的外侧。
图2的(b)是举例说明扫描天线1000中的缝隙基板201的示意性俯视图，表示缝隙基板201的液晶层LC一侧的表面。
在缝隙基板201中，在电介质基板51上，跨发送接收区域R1和非发送接收区域R2形成有缝隙电极55。
在缝隙基板201的发送接收区域R1中，多个缝隙57配置于缝隙电极55。缝隙57与TFT基板101中的天线单位区域U对应配置。在图示的例子中，在相互大致正交的方向上延伸的一对缝隙57被排列成同心圆状，以使多个缝隙57构成径向线缝隙天线。由于具有相互大致正交的缝隙，扫描天线1000能发送、接收圆偏振波。
缝隙电极55的端子部IT在非发送接收区域R2中设置有多个。端子部IT与TFT基板101的传输端子部PT(图2的(a))电连接。在该例子中，端子部IT配置于密封区域Rs内，通过含有导电性颗粒的密封材料与对应的传输端子部PT电连接。
另外，在第一非发送接收区域R2a中，缝隙基板201的背面一侧配置有供电销72。微波通过供电销72进入由缝隙电极55、反射导电板65以及电介质基板51构成的波导路径301。供电销72连接到供电装置70。从排列有缝隙57的同心圆的中心进行供电。供电方式可以是直接连结供电方式和电磁耦合方式中的任意一种，可以采用公知的供电结构。
以下，参照附图更详细地说明扫描天线1000的各构成要素。
＜TFT基板101的结构＞
·天线单位区域U
图3的(a)和(b)分别是示意性地表示TFT基板101的天线单位区域U的截面图和俯视图。
天线单位区域U各自具备：电介质基板(未图示)；TFT10，其支撑于电介质基板；第一绝缘层11，其覆盖TFT10；贴片电极15，其形成于第一绝缘层11上，电连接到TFT10；以及第二绝缘层17，其覆盖贴片电极15。TFT10配置于例如栅极总线GL和源极总线SL的交叉点附近。
TFT10具备栅极电极3、岛状的半导体层5、配置于栅极电极3与半导体层5之间的栅极绝缘层4、源极电极7S以及漏极电极7D。TFT10的结构没有特别限定。在该例中，TFT10是具有底栅结构的沟道蚀刻型TFT。
栅极电极3电连接到栅极总线GL，由栅极总线GL供应扫描信号。源极电极7S电连接到源极总线SL，由源极总线SL供应数据信号。栅极电极3和栅极总线GL可以由相同的导电膜(栅极用导电膜)形成。源极电极7S、漏极电极7D以及源极总线SL可以由相同的导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜和源极用导电膜是例如金属膜。在本说明书中，有时将使用栅极用导电膜形成的层(layer)称为“栅极金属层”，将使用源极用导电膜形成的层称为“源极金属层”。
半导体层5以隔着栅极绝缘层4与栅极电极3重叠的方式配置。在图示的例子中，在半导体层5上形成有源极接触层6S和漏极接触层6D。源极接触层6S和漏极接触层6D分别配置于半导体层5中形成有沟道的区域(沟道区域)的两侧。半导体层5是本征非晶硅(i-a-Si)层，源极接触层6S和漏极接触层6D可以是n+型非晶硅(n+-a-Si)层。
源极电极7S被设置为与源极接触层6S接触，经由源极接触层6S连接到半导体层5。漏极电极7D被设置为与漏极接触层6D接触，经由漏极接触层6D连接到半导体层5。
第一绝缘层11具有到达TFT10的漏极电极7D的接触孔CH1。
贴片电极15设置于第一绝缘层11上和接触孔CH1内，在接触孔CH1内与漏极电极7D接触。贴片电极15包含金属层。贴片电极15也可以是仅由金属层形成的金属电极。贴片电极15的材料也可以与源极电极7S和漏极电极7D相同。不过，贴片电极15中的金属层的厚度(在贴片电极15为金属电极的情况下是贴片电极15的厚度)设定为大于源极电极7S和漏极电极7D的厚度。贴片电极15的金属层的适宜厚度如上所述地是通过表皮效应决定的，根据试图发送或者接收的电磁波的频率、金属层的材料等而改变。贴片电极15中的金属层的厚度设定为例如1μm以上。
可以使用与栅极总线GL相同的导电膜来设置CS总线CL。CS总线CL可以以隔着栅极绝缘层4与漏极电极(或者漏极电极的延长部分)7D重叠的方式配置，构成以栅极绝缘层4作为电介质层的辅助电容CS。
也可以在比栅极总线GL靠电介质基板的一侧形成有对准标记(例如金属层)21和覆盖对准标记21的基底绝缘膜2。对准标记21，在由1个玻璃基板制作例如m个TFT基板的情况下，当光掩模的个数为n个(n＜m)时，需要将各曝光工序分为多次来进行。这样，在光掩模的个数(n个)比由1个玻璃基板1制作的TFT基板101的个数(m个)少时，其被用于光掩模的对准。对准标记21可以省略。
在本实施方式中，在与源极金属层不同的层内形成贴片电极15。由此，能得到如下优点。
由于源极金属层通常是使用金属膜来形成，所以还可以考虑在源极金属层内形成贴片电极(参考例的TFT基板)。但是，为了反射电磁波，贴片电极使用比较厚的(例如2μm左右以上)金属膜形成。因此，在参考例的TFT基板中，也会由这样厚的金属膜形成源极总线SL等，存在形成配线时的图案化的控制性变低的问题。与此相对的，在本实施方式中，与源极金属层分开地形成贴片电极15，因此能独立地控制源极金属层的厚度和贴片电极15的厚度。因而，能确保形成源极金属层时的控制性且形成所希望厚度的贴片电极15。
在本实施方式中，可以与源极金属层的厚度分开地以高自由度来设定贴片电极15的厚度。此外，贴片电极15的尺寸无需如源极总线SL等那样被严格地控制，因此即使由于增厚贴片电极15而致使线宽变动(与设计值的偏差)变大也不要紧。
贴片电极15可以包含Cu层或者Al层作为主层。主层的厚度设定为能得到希望的电磁波捕集效率。本申请的发明人研究后发现，电磁波捕集效率依赖于电阻值，Cu层比Al层更有可能减小贴片电极15的厚度。
·栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT
图4的(a)～(c)分别是示意性地表示栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。
栅极端子部GT具备形成于电介质基板上的栅极总线GL、覆盖栅极总线GL的绝缘层以及栅极端子用上部连接部19g。栅极端子用上部连接部19g在形成于绝缘层的接触孔CH2内与栅极总线GL接触。在该例中，覆盖栅极总线GL的绝缘层从电介质基板侧起包含栅极绝缘层4、第一绝缘层11和第二绝缘层17。栅极端子用上部连接部19g是由例如设置于第二绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。
源极端子部ST具备形成于电介质基板上(在此为栅极绝缘层4上)的源极总线SL、覆盖源极总线SL的绝缘层以及源极端子用上部连接部19s。源极端子用上部连接部19s在形成于绝缘层的接触孔CH3内与源极总线SL接触。在该例中，覆盖源极总线SL的绝缘层包含第一绝缘层11和第二绝缘层17。源极端子用上部连接部19s是由例如设置于第二绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。
传输端子部PT具有形成于第一绝缘层11上的贴片连接部15p、覆盖贴片连接部15p的第二绝缘层17以及传输端子用上部连接部19p。传输端子用上部连接部19p在形成于第二绝缘层17的接触孔CH4内与贴片连接部15p接触。贴片连接部15p与贴片电极15由相同的导电膜形成。传输端子用上部连接部(也称为上部透明电极)19p是由例如设置于第二绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。在本实施方式中，各端子部的上部连接部19g、19s和19p由相同的透明导电膜形成。
在本实施方式中，有如下优点：可以通过形成了第二绝缘层17后的蚀刻工序，同时形成各端子部的接触孔CH2、CH3、CH4。后面会讲述详细的制造工艺。
＜TFT基板101的制造方法＞
TFT基板101能通过例如以下的方法来制造。图5是举例说明TFT基板101的制造工序的图。
首先，在电介质基板上形成金属膜(例如Ti膜)，并通过将其图案化形成对准标记21。作为电介质基板，可以使用例如玻璃基板、具有耐热性的塑料基板(树脂基板)等。接着，以覆盖对准标记21的方式形成基底绝缘膜2。使用例如SiO2膜作为基底绝缘膜2。
接下来，在基底绝缘膜2上形成包含栅极电极3和栅极总线GL的栅极金属层。
栅极电极3能与栅极总线GL一体地形成。在此，在电介质基板上通过溅射法等形成未图示的栅极用导电膜(厚度：例如50nm以上500nm以下)。接着，通过将栅极用导电膜图案化，得到栅极电极3和栅极总线GL。栅极用导电膜的材料没有特别限定。可以适当地使用包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物的膜。在此，形成将MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如200nm)以及MoN(厚度：例如50nm)按该顺序层叠后的层叠膜作为栅极用导电膜。
接着，以覆盖栅极金属层的方式形成栅极绝缘层4。栅极绝缘层4能通过CVD法等形成。能适当地使用氧化硅(SiO2)层、氮化硅(SiNx)层、氧化氮化硅(SiOxNy；x＞y)层、氮化氧化硅(SiNxOy；x＞y)层等作为栅极绝缘层4。栅极绝缘层4也可以具有层叠结构。在此，形成SiNx层(厚度：例如410nm)作为栅极绝缘层4。
接着，在栅极绝缘层4上形成半导体层5和接触层。在此，通过将本征非晶硅膜(厚度：例如125nm)和n+型非晶硅膜(厚度：例如65nm)按该顺序形成并将其图案化，得到岛状的半导体层5和接触层。用于半导体层5的半导体膜不限于非晶硅膜。例如，也可以形成氧化物半导体层作为半导体层5。在该情况下，在半导体层5与源极·漏极电极之间可以不设置接触层。
接着，在栅极绝缘层4上和接触层上形成源极用导电膜(厚度：例如50nm以上500nm以下)，并通过将其图案化，形成包含源极电极7S、漏极电极7D和源极总线SL的源极金属层。此时，接触层也被蚀刻，形成相互分离的源极接触层6S和漏极接触层6D。
源极用导电膜的材料没有特别限定。能适当地使用包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物的膜。在此，形成将MoN(厚度：例如30nm)、Al(厚度：例如200nm)和MoN(厚度：例如50nm)按该顺序层叠后的层叠膜作为源极用导电膜。
在此，用例如溅射法形成源极用导电膜，通过湿式蚀刻进行源极用导电膜的图案化(源极·漏极分离)。之后，通过例如干式蚀刻将接触层中的位于成为半导体层5的沟道区域的区域上的部分去除而形成间隙部，分离为源极接触层6S和漏极接触层6D。此时，在间隙部中，半导体层5的表面附近也被蚀刻(过蚀刻)。
此外，例如在使用将Ti膜和Al膜按该顺序层叠后的层叠膜作为源极用导电膜的情况下，也可以使用例如磷酸乙酸硝酸水溶液，通过湿式蚀刻进行了Al膜的图案化后，通过干式蚀刻将Ti膜和接触层(n+型非晶硅层)6同时图案化。或者，还可以一并将源极用导电膜和接触层蚀刻。不过，在同时将源极用导电膜或其下层和接触层6进行蚀刻的情况下，有时难以控制基板整体的半导体层5的蚀刻量(间隙部的挖掘量)的分布。对此，当如上所述地通过分开的蚀刻工序进行源极·漏极分离和间隙部的形成时，则能更容易地控制间隙部的蚀刻量。
接着，以覆盖TFT10的方式形成第一绝缘层11。在该例中，第一绝缘层11以与半导体层5的沟道区域接触的方式配置。另外，通过公知的光刻，在第一绝缘层11中形成到达漏极电极7D的接触孔CH1。
第一绝缘层11可以是例如氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧化氮化硅(SiOxNy；x＞y)膜、氮化氧化硅(SiNxOy；x＞y)膜等无机绝缘层。在此，通过例如CVD法形成厚度为例如330nm的SiNx层作为第一绝缘层11。
接着，在第一绝缘层11上和接触孔CH1内形成贴片用导电膜，并将其图案化。由此，在发送接收区域R1中形成贴片电极15，在非发送接收区域R2中形成贴片连接部15p。贴片电极15在接触孔CH1内与漏极电极7D接触。此外，在本说明书中，有时将由贴片用导电膜形成的、包含贴片电极15、贴片连接部15p的层称为“贴片金属层”。
能使用与栅极用导电膜或源极用导电膜相同的材料作为贴片用导电膜的材料。不过，贴片用导电膜设定为比栅极用导电膜和源极用导电膜厚。由此，通过较低地抑制电磁波的透射率、减小贴片电极的片电阻，能降低贴片电极内的自由电子的振动转化为热的损耗。贴片用导电膜的合适厚度是例如1μm以上30μm以下。若比其薄，则电磁波的透射率变为30％左右，片电阻变为0.03Ω/sq以上，有可能发生损耗变大的问题，若比其厚，则有可能发生缝隙的图案化性恶化的问题。
在此，形成将MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如1000nm)和MoN(厚度：例如50nm)按该顺序层叠后的层叠膜(MoN/Al/MoN)作为贴片用导电膜。此外，也可以取而代之地使用将Ti膜、Cu膜和Ti膜按该顺序层叠后的层叠膜(Ti/Cu/Ti)或者将Ti膜和Cu膜按该顺序层叠后的层叠膜(Cu/Ti)。
接着，在贴片电极15和第一绝缘层11上形成第二绝缘层(厚度：例如100nm以上300nm以下)17。作为第二绝缘层17，没有特别限定，能适当地使用例如氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧化氮化硅(SiOxNy；x＞y)膜、氮化氧化硅(SiNxOy；x＞y)膜等。在此，形成例如厚度为200nm的SiNx层作为第二绝缘层17。
之后，通过使用了例如氟系气体的干式蚀刻将无机绝缘膜(第二绝缘层17、第一绝缘层11和栅极绝缘层4)一并蚀刻。在蚀刻中，贴片电极15、源极总线SL和栅极总线GL作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在第二绝缘层17、第一绝缘层11和栅极绝缘层4中形成到达栅极总线GL的接触孔CH2，在第二绝缘层17和第一绝缘层11中形成到达源极总线SL的接触孔CH3。另外，在第二绝缘层17中形成到达贴片连接部15p的接触孔CH4。
在该例中，由于将无机绝缘膜一并蚀刻，因此在所得到的接触孔CH2的侧壁上，第二绝缘层17、第一绝缘层11和栅极绝缘层4的侧面整合，在接触孔CH3的侧壁上，第二绝缘层17和第一绝缘层11的侧壁整合。此外，在本说明书中，在接触孔内，不同的2个以上的层的“侧面整合”不仅包括这些层中的在接触孔内露出的侧面在垂直方向上齐平的情况，也包括连续地构成锥形等倾斜面的情况。这种构成是通过例如使用同一掩模将这些层蚀刻或者将一个层作为掩模对另一个层进行蚀刻等得到的。
接着，在第二绝缘层17上和接触孔CH2、CH3、CH4内，通过例如溅射法形成透明导电膜(厚度：50nm以上200nm以下)。作为透明导电膜，可以使用例如ITO(铟·锡氧化物)膜、IZO膜、ZnO膜(氧化锌膜)等。在此，使用厚度是例如100nm的ITO膜作为透明导电膜。
接着，通过将透明导电膜图案化，形成栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s和传输端子用上部连接部19p。栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s和传输端子用上部连接部19p被用于保护在各端子部露出的电极或者配线。这样，得到栅极端子部GT、源极端子部ST和传输端子部PT。
＜缝隙基板201的结构＞
接下来，更具体地说明缝隙基板201的结构。
图6是示意性地表示缝隙基板201中的天线单位区域U和端子部IT的截面图。
缝隙基板201具备：具有表面和背面的电介质基板51；形成于电介质基板51的表面的第三绝缘层52；形成于第三绝缘层52上的缝隙电极55；以及覆盖缝隙电极55的第四绝缘层58。反射导电板65以隔着电介质层(空气层)54与电介质基板51的背面相对的方式配置。缝隙电极55和反射导电板65作为波导路径301的壁发挥功能。
在发送接收区域R1中，多个缝隙57形成于缝隙电极55。缝隙57是将缝隙电极55贯通的开口。在该例中，在各天线单位区域U中配置有1个缝隙57。
第四绝缘层58形成于缝隙电极55上和缝隙57内。第四绝缘层58的材料可以与第三绝缘层52的材料相同。通过用第四绝缘层58覆盖缝隙电极55，缝隙电极55与液晶层LC不会直接接触，因此能提高可靠性。当缝隙电极55由Cu层形成时，Cu有时会溶出到液晶层LC。另外，当使用薄膜沉积技术以Al层形成缝隙电极55时，在Al层中有时会包含孔隙。第四绝缘层58能防止液晶材料侵入Al层的孔隙。此外，若通过将铝箔借由粘接材料贴附于电介质基板51而形成Al层，再将其图案化从而制作缝隙电极55，则能避免孔隙的问题。
缝隙电极55包含Cu层、Al层等主层55M。缝隙电极55可以具有包含主层55M以及以夹着主层55M的方式配置的上层55U和下层55L的层叠结构。主层55M的厚度是根据材料并考虑表皮效应而设定的，可以是例如2μm以上30μm以下。主层55M的厚度典型地大于上层55U和下层55L的厚度。
在图示的例子中，主层55M是Cu层，上层55U和下层55L是Ti层。通过在主层55M与第三绝缘层52之间配置下层55L，能提高缝隙电极55与第三绝缘层52的贴紧性。另外，通过设置上层55U，能抑制主层55M(例如Cu层)的腐蚀。
反射导电板65构成波导路径301的壁，因此优选具有表皮深度的3倍以上、最好为5倍以上的厚度。反射导电板65能使用例如通过切削制作而得的厚度为数mm的铝板、铜板等。
在非发送接收区域R2中设置有端子部IT。端子部IT具备缝隙电极55、覆盖缝隙电极55的第四绝缘层58以及上部连接部60。第四绝缘层58具有到达缝隙电极55的开口。上部连接部60在开口内与缝隙电极55接触。在本实施方式中，端子部IT配置于密封区域Rs内，通过含有导电性颗粒的密封树脂与TFT基板中的传输端子部连接(传输部)。
·传输部
图7是用于说明将TFT基板101的传输端子部PT与缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。在图7中，对与图1～图4相同的构成要素标注相同的附图标记。
在传输部中，端子部IT的上部连接部60与TFT基板101中的传输端子部PT的传输端子用上部连接部19p电连接。在本实施方式中，将上部连接部60和传输端子用上部连接部19p经由包含导电性珠71的树脂(密封树脂)73(有时也称为“密封部73”)连接。
上部连接部60、19p均为ITO膜、IZO膜等透明导电层，有时在其表面形成有氧化膜。当形成有氧化膜时，无法确保透明导电层彼此的电连接，接触电阻有可能变高。对此，在本实施方式中，借由包含导电性珠(例如Au珠)71的树脂使这些透明导电层粘接，因此即使形成有表面氧化膜，由于导电性珠突破(贯通)表面氧化膜，因此能抑制接触电阻的增大。导电性珠71也可以是不仅贯通表面氧化膜，还贯通作为透明导电层的上部连接部60、19p，而与贴片连接部15p和缝隙电极55直接接触。
传输部既可以配置于扫描天线1000的中心部和周缘部(即，从扫描天线1000的法线方向观看时的环状的发送接收区域R1的内侧和外侧)这两者，也可以仅配置于任意一方。传输部既可以配置于将液晶封入的密封区域Rs内，也可以配置于密封区域Rs的外侧(与液晶层相反的一侧)。
＜缝隙基板201的制造方法＞
缝隙基板201能用例如以下的方法来制造。
首先，在电介质基板上形成第三绝缘层(厚度：例如200nm)52。能使用玻璃基板、树脂基板等针对电磁波的透射率高(介电常数εM和介电损耗tanδM小)的基板作为电介质基板。为了抑制电磁波的衰减，优选电介质基板较薄。例如，可以在玻璃基板的表面上用后述的工艺形成缝隙电极55等构成要素之后，从背面侧将玻璃基板薄板化。由此，能将玻璃基板的厚度降低到例如500μm以下。
在使用树脂基板作为电介质基板的情况下，既可以将TFT等构成要素直接形成于树脂基板上，也可以使用转印法形成在树脂基板上。根据转印法，在例如玻璃基板上形成树脂膜(例如聚酰亚胺膜)，在树脂膜上用后述的工艺形成构成要素后，使形成有构成要素的树脂膜与玻璃基板分离。一般地，与玻璃相比，树脂的介电常数εM和介电损耗tanδM较小。树脂基板的厚度是例如3μm～300μm。作为树脂材料，除了聚酰亚胺以外，也能使用例如液晶高分子。
作为第三绝缘层52，没有特别限定，能适当地使用例如氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧化氮化硅(SiOxNy；x＞y)膜、氮化氧化硅(SiNxOy；x＞y)膜等。
接着，通过在第三绝缘层52上形成金属膜，并对其进行图案化，得到具有多个缝隙57的缝隙电极55。作为金属膜，可以使用厚度为2μm～5μm的Cu膜(或者Al膜)。在此，使用将Ti膜、Cu膜和Ti膜按该顺序层叠后的层叠膜。
之后，在缝隙电极55上和缝隙57内形成第四绝缘层(厚度：例如100nm)58。第四绝缘层58的材料可以与第三绝缘层的材料相同。之后，在非发送接收区域R2中，在第四绝缘层58中形成到达缝隙电极55的开口部。
接着，通过在第四绝缘层58上和第四绝缘层58的开口部内形成透明导电膜，并对其进行图案化，形成在开口部内与缝隙电极55接触的上部连接部60。由此，得到端子部IT。
＜TFT10的材料和结构＞
在本实施方式中，使用将半导体层5设为活性层的TFT作为配置于各像素的开关元件。半导体层5不限于非晶硅层，也可以是多晶硅层、氧化物半导体层。
在使用氧化物半导体层的情况下，氧化物半导体层所包含的氧化物半导体既可以是非晶质氧化物半导体，也可以是具有结晶质部分的结晶质氧化物半导体。作为结晶质氧化物半导体，可举出多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体、c轴与层面大致垂直取向的结晶质氧化物半导体等。
氧化物半导体层也可以具有2层以上的层叠结构。在氧化物半导体层具有层叠结构的情况下，氧化物半导体层可以包含非晶质氧化物半导体层和结晶质氧化物半导体层。或者，也可以包含结晶结构不同的多个结晶质氧化物半导体层。另外，也可以包含多个非晶质氧化物半导体层。在氧化物半导体层具有包含上层和下层的2层结构的情况下，优选上层所包含的氧化物半导体的能隙大于下层所包含的氧化物半导体的能隙。不过，在这些层的能隙之差比较小的情况下，下层的氧化物半导体的能隙也可以大于上层的氧化物半导体的能隙。
非晶质氧化物半导体和上述的各结晶质氧化物半导体的材料、结构、成膜方法、具有层叠结构的氧化物半导体层的构成等记载在例如特开2014-007399号公报中。为了参考，在本说明书中引用特开2014-007399号公报的全部公开内容。
氧化物半导体层可以包含例如In、Ga和Zn中的至少1种金属元素。在本实施方式中，氧化物半导体层包含例如In-Ga-Zn-O系的半导体(例如氧化铟镓锌)。在此，In-Ga-Zn-O系的半导体是In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物，In、Ga和Zn的比例(组成比)没有特别限定，包含例如In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、In：Ga：Zn＝1：1：2等。这样的氧化物半导体层可以由包含In-Ga-Zn-O系的半导体的氧化物半导体膜形成。此外，有时将具有包含In-Ga-Zn-O系的半导体等氧化物半导体的活性层的沟道蚀刻型TFT称为“CE-OS-TFT”。
In-Ga-Zn-O系的半导体既可以是非晶质，也可以是结晶质。作为结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体，优选c轴与层面大致垂直取向的结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体。
此外，结晶质In-Ga-Zn-O系的半导体的结晶结构公开于例如如上所述的特开2014-007399号公报、特开2012-134475号公报、特开2014-209727号公报等中。为了参考，在本说明书中引用特开2012-134475号公报和特开2014-209727号公报的全部公开内容。具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高迁移率(与a-SiTFT相比超过20倍)和低漏电电流(与a-SiTFT相比不到百分之一)，因此适于用作驱动TFT(例如设置于非发送接收区域的驱动电路所包含的TFT)和设置于各天线单位区域的TFT。
氧化物半导体层也可以包含其它氧化物半导体来代替In-Ga-Zn-O系半导体。可以包含例如In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO；InSnZnO)。In-Sn-Zn-O系半导体是In(铟)、Sn(锡)和Zn(锌)的三元系氧化物。或者，氧化物半导体层也可以包含In-Al-Zn-O系半导体、In-Al-Sn-Zn-O系半导体、Zn-O系半导体、In-Zn-O系半导体、Zn-Ti-O系半导体、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In-Ga-Sn-O系半导体、In-Ga-O系半导体、Zr-In-Zn-O系半导体、Hf-In-Zn-O系半导体、Al-Ga-Zn-O系半导体、Ga-Zn-O系半导体等。
在图3所示的例子中，TFT10是具有底栅结构的沟道蚀刻型TFT。在“沟道蚀刻型TFT”中，在沟道区域上没有形成蚀刻阻挡层，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面以与半导体层的上表面接触的方式配置。沟道蚀刻型TFT通过例如在半导体层上形成源极·漏极电极用的导电膜，进行源极·漏极分离而形成。在源极·漏极分离工序中，有时存在沟道区域的表面部分会被蚀刻的情况。
此外，TFT10也可以是在沟道区域上形成有蚀刻阻挡层的蚀刻阻挡型TFT。在蚀刻阻挡型TFT中，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面位于例如蚀刻阻挡层上。蚀刻阻挡型TFT是通过例如如下方式形成的：在形成了覆盖半导体层中的成为沟道区域的部分的蚀刻阻挡层后，在半导体层和蚀刻阻挡层上形成源极·漏极电极用的导电膜，进行源极·漏极分离。
另外，虽然TFT10具有源极和漏极电极与半导体层的上表面接触的顶部接触结构，但源极和漏极电极也可以以与半导体层的下表面接触的方式配置(底部接触结构)。而且，TFT10既可以是在半导体层的电介质基板侧具有栅极电极的底栅结构，也可以是在半导体层的上方具有栅极电极的顶栅结构。
(第二实施方式)
参照附图说明第二实施方式的扫描天线。本实施方式的扫描天线中的TFT基板与图2所示的TFT基板101的不同之处在于：成为各端子部的上部连接部的透明导电层设置于TFT基板中的第一绝缘层与第二绝缘层之间。
图8(a)～(c)分别是表示本实施方式中的TFT基板102的栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。对与图4相同的构成要素标注相同的附图标记，省略说明。此外，天线单位区域U的截面结构与上述的实施方式(图3)相同，因此省略图示和说明。
本实施方式的栅极端子部GT具备：形成于电介质基板上的栅极总线GL、覆盖栅极总线GL的绝缘层以及栅极端子用上部连接部19g。栅极端子用上部连接部19g在形成于绝缘层的接触孔CH2内与栅极总线GL接触。在此例中，覆盖栅极总线GL的绝缘层包含栅极绝缘层4和第一绝缘层11。在栅极端子用上部连接部19g和第一绝缘层11上形成有第二绝缘层17。第二绝缘层17具有将栅极端子用上部连接部19g的一部分露出的开口部18g。在该例中，第二绝缘层17的开口部18g也可以被配置为将整个接触孔CH2露出。
源极端子部ST具备：形成于电介质基板上(在此为栅极绝缘层4上)的源极总线SL、覆盖源极总线SL的绝缘层以及源极端子用上部连接部19s。源极端子用上部连接部19s在形成于绝缘层的接触孔CH3内与源极总线SL接触。在该例中，覆盖源极总线SL的绝缘层仅包含第一绝缘层11。第二绝缘层17延伸设置在源极端子用上部连接部19s和第一绝缘层11上。第二绝缘层17具有将源极端子用上部连接部19s的一部分露出的开口部18s。第二绝缘层17的开口部18s也可以被配置为将整个接触孔CH3露出。
传输端子部PT具有：源极连接配线7p，其由与源极总线SL相同的导电膜(源极用导电膜)形成；第一绝缘层11，其延伸设置在源极连接配线7p上；以及传输端子用上部连接部19p和贴片连接部15p，其形成于第一绝缘层11上。
在第一绝缘层11中设置有将源极连接配线7p露出的接触孔CH5和CH6。传输端子用上部连接部19p配置于第一绝缘层11上和接触孔CH5内，在接触孔CH5内与源极连接配线7p接触。贴片连接部15p配置于第一绝缘层11上和接触孔CH6内，在接触孔CH6内与源极连接配线7p接触。传输端子用上部连接部19p是由透明导电膜形成的透明电极。贴片连接部15p由与贴片电极15相同的导电膜形成。此外，各端子部的上部连接部19g、19s和19p也可以由相同的透明导电膜形成。
第二绝缘层17延伸设置在传输端子用上部连接部19p、贴片连接部15p以及第一绝缘层11上。第二绝缘层17具有将传输端子用上部连接部19p的一部分露出的开口部18p。在该例中，第二绝缘层17的开口部18p以将整个接触孔CH5露出的方式配置。另一方面，贴片连接部15p被第二绝缘层17覆盖。
这样，在本实施方式中，通过形成于源极金属层的源极连接配线7p，将传输端子部PT的传输端子用上部连接部19p与贴片连接部15p电连接。虽未图示，但与上述的实施方式一样地，传输端子用上部连接部19p通过含有导电性颗粒的密封树脂与缝隙基板201中的缝隙电极连接。
在上述实施方式中，在形成第二绝缘层17后，一并形成深度不同的接触孔CH1～CH4。例如，与在栅极端子部GT上蚀刻比较厚的绝缘层(栅极绝缘层4、第一绝缘层11以及第二绝缘层17)相对的，在传输端子部PT中，仅蚀刻第二绝缘层17。因此，成为浅的接触孔的基底的导电膜(例如贴片电极用导电膜)在蚀刻时有可能受到大的损伤。
对此，在本实施方式中，在形成第二绝缘层17之前形成接触孔CH1～CH3、CH5、CH6。这些接触孔仅形成于第一绝缘层11或者形成于第一绝缘层11和栅极绝缘层4的层叠膜，因此与上述的实施方式相比，能减小一并形成的接触孔的深度的差。因而，能减小对成为接触孔的基底的导电膜的损伤。特别是，在将Al膜用于贴片电极用导电膜的情况下，若使ITO膜与Al膜直接接触，则无法得到良好的接触，所以有时在Al膜的上层上形成MoN层等覆盖层。在这种情况下，不需要考虑蚀刻时的损伤而增大覆盖层的厚度，因此是有利的。
＜TFT基板102的制造方法＞
用例如如下方法制造TFT基板102。图9是举例说明TFT基板102的制造工序的图。此外，在以下，在各层的材料、厚度、形成方法等与上述TFT基板101相同的情况下省略说明。
首先，用与TFT基板102相同的方法在电介质基板上形成对准标记、基底绝缘层、栅极金属层、栅极绝缘层、半导体层、接触层以及源极金属层，得到TFT。在形成源极金属层的工序中，由源极用导电膜形成源极和漏极电极、源极总线之外还有源极连接配线7p。
接着，以覆盖源极金属层的方式形成第一绝缘层11。之后，一并蚀刻第一绝缘层11和栅极绝缘层4，形成接触孔CH1～CH3、CH5、CH6。在蚀刻中，源极总线SL和栅极总线GL作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在发送接收区域R1中，在第一绝缘层11中，形成到达TFT的漏极电极的接触孔CH1。另外，在非发送接收区域R2中，在第一绝缘层11和栅极绝缘层4中，形成到达栅极总线GL的接触孔CH2，在第一绝缘层11中形成到达源极总线SL的接触孔CH3和到达源极连接配线7p的接触孔CH5、CH6。可以将接触孔CH5配置于密封区域Rs，将接触孔CH6配置于密封区域Rs的外侧。或者，也可以将两者均配置于密封区域Rs的外部。
接着，在第一绝缘层11上和接触孔CH1～CH3、CH5、CH6中形成透明导电膜，并对其进行图案化。由此，形成在接触孔CH2内与栅极总线GL接触的栅极端子用上部连接部19g、在接触孔CH3内与源极总线SL接触的源极端子用上部连接部19s以及在接触孔CH5内与源极连接配线7p接触的传输端子用上部连接部19p。
接着，在第一绝缘层11上、在栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s、传输端子用上部连接部19p上以及在接触孔CH1、CH6内形成贴片电极用导电膜，并进行图案化。由此，在发送接收区域R1中形成在接触孔CH1内与漏极电极7D接触的贴片电极15，在非发送接收区域R2中形成在接触孔CH6内与源极连接配线7p接触的贴片连接部15p。可以通过湿式蚀刻进行贴片电极用导电膜的图案化。在此，使用能增大透明导电膜(ITO等)与贴片电极用导电膜(例如Al膜)的蚀刻选择比的蚀刻剂。由此，在进行贴片电极用导电膜的图案化时，能让透明导电膜作为蚀刻阻挡物发挥功能。源极总线SL、栅极总线GL以及源极连接配线7p中的在接触孔CH2、CH3、CH5内露出的部分被蚀刻阻挡物(透明导电膜)覆盖，因此未被蚀刻。
接下来，形成第二绝缘层17。之后，通过例如使用氟系气体的干式蚀刻进行第二绝缘层17的图案化。由此，在第二绝缘层17中设置将栅极端子用上部连接部19g露出的开口部18g、将源极端子用上部连接部19s露出的开口部18s以及将传输端子用上部连接部19p露出的开口部18p。如此，得到TFT基板102。
(第三实施方式)
参照附图说明第三实施方式的扫描天线。本实施方式的扫描天线中的TFT基板与图8所示的TFT基板102的不同之处在于，不将由透明导电膜构成的上部连接部设置于传输端子部。
图10(a)～10(c)分别是表示本实施方式中的TFT基板103的栅极端子部GT、源极端子部ST以及传输端子部PT的截面图。对与图8相同的构成要素标注相同的附图标记，省略说明。此外，天线单位区域U的结构与上述的实施方式(图3)相同，因此省略图示和说明。
栅极端子部GT和源极端子部ST的结构与图8所示的TFT基板102的栅极端子部和源极端子部的结构相同。
传输端子部PT具有形成于第一绝缘层11上的贴片连接部15p和层叠于贴片连接部15p上的保护导电层23。第二绝缘层17延伸设置在保护导电层23上，具有将保护导电层23的一部分露出的开口部18p。另一方面，贴片电极15被第二绝缘层17覆盖。
＜TFT基板103的制造方法＞
TFT基板103用例如如下方法制造。图11是举例说明TFT基板103的制造工序的图。此外，在以下，在各层的材料、厚度、形成方法等与上述的TFT基板101相同的情况下省略说明。
首先，用与TFT基板101相同的方法在电介质基板上形成对准标记、基底绝缘层、栅极金属层、栅极绝缘层、半导体层、接触层以及源极金属层，得到TFT。
接着，以覆盖源极金属层的方式形成第一绝缘层11。之后，一并蚀刻第一绝缘层11和栅极绝缘层4，形成接触孔CH1～CH3。在蚀刻中，源极总线SL和栅极总线GL作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在第一绝缘层11中形成到达TFT的漏极电极的接触孔CH1，并且在第一绝缘层11和栅极绝缘层4中形成到达栅极总线GL的接触孔CH2，在第一绝缘层11中形成到达源极总线SL的接触孔CH3。在形成有传输端子部的区域中不形成接触孔。
接着，在第一绝缘层11上和接触孔CH1、CH2、CH3内形成透明导电膜，并对其进行图案化。由此，形成在接触孔CH2内与栅极总线GL接触的栅极端子用上部连接部19g、以及在接触孔CH3内与源极总线SL接触的源极端子用上部连接部19s。在形成有传输端子部的区域中，透明导电膜被去除。
接着，在第一绝缘层11上、栅极端子用上部连接部19g和源极端子用上部连接部19s上、以及接触孔CH1内形成贴片电极用导电膜，并进行图案化。由此，在发送接收区域R1中，形成在接触孔CH1内与漏极电极7D接触的贴片电极15，在非发送接收区域R2中形成贴片连接部15p。与上述的实施方式一样地，在贴片电极用导电膜的图案化中使用能确保透明导电膜(ITO等)与贴片电极用导电膜的蚀刻选择比的蚀刻剂。
接下来，在贴片连接部15p上形成保护导电层23。能使用Ti层、ITO层和IZO(铟锌氧化物)层等(厚度：为例如50nm以上100nm以下)作为保护导电层23。在此，使用Ti层(厚度：为例如50nm)作为保护导电层23。此外，也可以将保护导电层形成在贴片电极15上。
接着，形成第二绝缘层17。之后，通过例如使用氟系气体的干式蚀刻进行第二绝缘层17的图案化。由此，在第二绝缘层17中设置将栅极端子用上部连接部19g露出的开口部18g、将源极端子用上部连接部19s露出的开口部18s以及将保护导电层23露出的开口部18p。这样，得到TFT基板103。
＜缝隙基板203的结构＞
图12是用于说明本实施方式中的将TFT基板103的传输端子部PT与缝隙基板203的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。在图12中，对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记。
首先，说明本实施方式中的缝隙基板203。缝隙基板203具备电介质基板51、形成于电介质基板51的表面的第三绝缘层52、形成于第三绝缘层52上的缝隙电极55以及覆盖缝隙电极55的第四绝缘层58。反射导电板65以隔着电介质层(空气层)54与电介质基板51的背面相对的方式配置。缝隙电极55和反射导电板65作为波导路径301的壁发挥功能。
缝隙电极55具有将Cu层或者Al层作为主层55M的层叠结构。在发送接收区域R1中，多个缝隙57形成于缝隙电极55。发送接收区域R1中的缝隙电极55的结构与参照图6说明的上述的缝隙基板201的结构相同。
在非发送接收区域R2中设置有端子部IT。在端子部IT中，在第四绝缘层58中设置有将缝隙电极55的表面露出的开口。缝隙电极55的露出区域成为接触面55c。这样，在本实施方式中，缝隙电极55的接触面55c未被第四绝缘层58覆盖。
在传输部中，借由包含导电性珠71的树脂(密封树脂)将TFT基板103中的覆盖贴片连接部15p的保护导电层23与缝隙基板203中的缝隙电极55的接触面55c连接。
本实施方式中的传输部与上述的实施方式一样地，既可以配置于扫描天线的中心部和周缘部这两者，也可以仅配置于任意一方。另外，既可以配置于密封区域Rs内，也可以配置于密封区域Rs的外侧(与液晶层相反的一侧)。
在本实施方式中，在传输端子部PT和端子部IT的接触面中不设置透明导电膜。因此，能使保护导电层23与缝隙基板203的缝隙电极55借由含有导电性颗粒的密封树脂连接。
另外，在本实施方式中，与第一实施方式(图3和图4)相比，一并形成的接触孔的深度的差小，因此能降低对成为接触孔的基底的导电膜的损伤。
＜缝隙基板203的制造方法＞
如以下地制造缝隙基板203。各层的材料、厚度和形成方法与缝隙基板201相同，因此省略说明。
首先，用与缝隙基板201相同的方法在电介质基板上形成第三绝缘层52和缝隙电极55，在缝隙电极55中形成多个缝隙57。接着，在缝隙电极55上和缝隙内形成第四绝缘层58。之后，在第四绝缘层58中设置开口部18p，以使成为缝隙电极55的接触面的区域露出。这样，制造缝隙基板203。
＜内部加热器结构＞
如上所述，优选在天线的天线单位中使用的液晶材料的介电各向异性ΔεM大。但是，介电各向异性ΔεM大的液晶材料(向列液晶)的粘度大，存在响应速度慢的问题。特别是，当温度降低时，粘度会上升。移动体(例如船舶、飞机、汽车)所搭载的扫描天线的环境温度会发生变动。因而，优选能将液晶材料的温度调整为一定程度以上、例如30℃以上或者45℃以上。优选设定温度以向列液晶材料的粘度变为大致10cP(厘泊)以下的方式设定。
优选本发明的实施方式的扫描天线除了上述的结构以外，还具有内部加热器结构。作为内部加热器，优选利用焦耳热的电阻加热方式的加热器。作为加热器用的电阻膜的材料，没有特别限定，能使用例如ITO、IZO等电阻率比较高的导电材料。另外，为了调整电阻值，也可以用细线、网来形成电阻膜。只要根据所要求的发热量来设定电阻值即可。
例如，为了在直径为340mm的圆的面积(约90,000mm2)中以100V交流电(60Hz)将电阻膜的发热温度设为30℃，只要将电阻膜的电阻值设为139Ω、将电流设为0.7A、将功率密度设为800W/m2即可。为了在相同的面积中以100V交流电(60Hz)将电阻膜的发热温度设为45℃，只要将电阻膜的电阻值设为82Ω、将电流设为1.2A、将功率密度设为1350W/m2即可。
加热器用的电阻膜只要不影响扫描天线的动作就可以设置于任意位置，但为了有效地加热液晶材料，优选设置在液晶层的附近。例如，像图13(a)所示的TFT基板104所示的那样，可以在电介质基板1的大致整个面中形成电阻膜68。图13(a)是具有加热器用电阻膜68的TFT基板104的示意性俯视图。电阻膜68被例如图3所示的基底绝缘膜2覆盖。基底绝缘膜2被形成为具有足够的绝缘耐压。
优选电阻膜68具有开口部68a、68b和68c。在TFT基板104与缝隙基板被贴合时，缝隙57处于与贴片电极15相对的位置。此时，配置开口部68a，以使在从缝隙57的边缘起距离为d的周围不存在电阻膜68。d为例如0.5mm。另外，优选在辅助电容CS的下部也配置开口部68b，在TFT的下部也配置开口部68c。
此外，天线单位U的尺寸是例如4mm×4mm。另外，如图13(b)所示，例如缝隙57的宽度s2是0.5mm，缝隙57的长度s1是3.3mm，缝隙57的宽度方向的贴片电极15的宽度p2是0.7mm，缝隙的长度方向的贴片电极15的宽度p1是0.5mm。此外，天线单位U、缝隙57以及贴片电极15的尺寸、形状、配置关系等不限于图13(a)和13(b)所示的例子。
为了进一步减小来自加热器用电阻膜68的电场的影响，也可以形成屏蔽导电层。屏蔽导电层在例如基底绝缘膜2上形成于电介质基板1的大致整个面。在屏蔽导电层中无需如电阻膜68那样设置开口部68a、68b，但优选设置开口部68c。屏蔽导电层由例如铝层形成，被设为接地电位。
另外，为了可以均匀地加热液晶层，优选使电阻膜的电阻值具有分布。优选在液晶层的温度分布中，最高温度-最低温度(温度不均)为例如15℃以下。当温度不均超过15℃时，有时会发生如下缺陷：相位差调制在面内不均，无法形成良好的波束。另外，当液晶层的温度接近Tni点(例如125℃)时，ΔεM会变小，因此是不优选的。
参照图14(a)、14(b)和图15(a)～15(c)说明电阻膜的电阻值的分布。在图14(a)、14(b)和图15(a)～15(c)中，表示电阻加热结构80a～80e的示意性结构和电流的分布。电阻加热结构具备电阻膜和加热器用端子。
图14(a)所示的电阻加热结构80a具有第一端子82a和第二端子84a以及连接到它们的电阻膜86a。第一端子82a配置于圆的中心，第二端子84a沿着整个圆周配置。在此，圆与发送接收区域R1对应。当对第一端子82a与第二端子84a之间供应直流电压时，例如，电流IA从第一端子82a向第二端子84a辐射状地流动。因而，即使面内的电阻值恒定，电阻膜86a也能均匀地发热。当然，电流的流动方向也可以是从第二端子84a朝向第一端子82a的方向。
在图14(b)中，电阻加热结构80b具有第一端子82b和第二端子84b以及连接到它们的电阻膜86b。第一端子82b和第二端子84b沿着圆周相互相邻地配置。电阻膜86b的电阻值具有面内分布，以使由在电阻膜86b中的、第一端子82b与第二端子84b之间流动的电流IA产生的每单位面积的发热量变为恒定。电阻膜86b的电阻值的面内分布在例如用细线构成电阻膜86的情况下，只要以细线的粗细、细线的密度来调整即可。
图15(a)所示的电阻加热结构80c具有第一端子82c和第二端子84c以及连接到它们的电阻膜86c。第一端子82c沿着圆的上侧的半个圆周配置，第二端子84c沿着圆的下侧的半个圆周配置。用例如在第一端子82c与第二端子84c之间上下延伸的细线构成电阻膜86c的情况下，为了使源于电流IA的每单位面积的发热量在面内变为恒定，将例如中央附近的细线的粗细、密度调高。
图15(b)所示的电阻加热结构80d具有第一端子82d和第二端子84d以及连接到它们的电阻膜86d。第一端子82d和第二端子84d被设置为分别沿着圆的直径在上下方向、左右方向上延伸。在图中虽进行了简化，但第一端子82d与第二端子84d是相互绝缘的。
另外，图15(c)所示的电阻加热结构80e具有第一端子82e和第二端子84e以及连接到它们的电阻膜86e。电阻加热结构80e与电阻加热结构80d不同，第一端子82e和第二端子84e均具有从圆的中心向上下左右的4个方向延伸的4个部分。相互成90度的第一端子82e的部分和第二端子84e的部分被配置成电流IA顺时针流动。
在电阻加热结构80d和电阻加热结构80e中，均以例如加粗离圆周近的一侧的细线并提高密度的方式进行调整，以使每单位面积的发热量在面内保持均匀，以使离圆周越近电流IA越多。
这种内部加热器结构也可以设定为例如检测扫描天线的温度并在低于预先设定的温度时自动动作。当然，也可以设置为根据使用者的操作而动作。
＜驱动方法＞
本发明的实施方式的扫描天线所具有的天线单位的阵列具有与LCD面板类似的结构，因此与LCD面板同样地进行线顺序驱动。但是，若应用现有的LCD面板的驱动方法，则有可能产生以下问题。参照图16所示的扫描天线的1个天线单位的等价电路图来说明可能在扫描天线中产生的问题。
首先，如上所述地，微波区域的介电各向异性ΔεM(针对可见光的双折射Δn)大的液晶材料的电阻率低，因此若直接应用LCD面板的驱动方法，则无法充分地保持施加于液晶层的电压。这样的话，施加于液晶层的有效电压降低，液晶电容的静电电容值达不到目标值。
这样，当施加于液晶层的电压从规定的值偏离时，天线的增益为最大的方向会从所希望的方向偏离。这样的话，例如就无法准确地追踪通信卫星。为了防止该情况，与液晶电容Clc电并联地设置辅助电容CS，使辅助电容CS的电容值C-Ccs足够大。优选适当地设定辅助电容CS的电容值C-Ccs，以使液晶电容Clc的电压保持率变为90％以上。
另外，当使用电阻率低的液晶材料时，还会发生界面极化和/或取向极化导致的电压降低。为了防止这些极化导致的电压降低，可以考虑施加将电压降低量估计在内的足够高的电压。但是，当对电阻率低的液晶层施加高电压时，有可能发生动态散射效应(DS效应)。DS效应起因于液晶层中的离子性杂质的对流，液晶层的介电常数εM接近平均值((εM∥+2εM⊥)/3)。另外，为了以多级(多灰度)控制液晶层的介电常数εM，也不能总是施加足够高的电压。
为了抑制上述的DS效应和/或极化导致的电压降低，只要使施加于液晶层的电压的极性反转周期足够短即可。如已知的那样，当缩短施加电压的极性反转周期时，产生DS效应的阈值电压会变高。因而，只要决定极性反转频率，以使施加于液晶层的电压(绝对值)的最大值不到产生DS效应的阈值电压即可。若极性反转频率是300Hz以上，则即使对例如电阻率为1×1010Ω·cm、介电各向异性Δε(＠1kHz)为-0.6左右的液晶层施加绝对值为10V的电压，也能确保良好的动作。另外，若极性反转频率(典型地，与帧频率的2倍相同)是300Hz以上，则也会抑制由上述的极化导致的电压降低。从功耗等的观点出发，优选极性反转周期的上限是约5kHz以下。
如上所述，液晶材料的粘度依赖于温度，因此优选适当地控制液晶层的温度。在此描述的液晶材料的物理性质和驱动条件是液晶层的动作温度的值。反而言之，优选控制液晶层的温度，以能用上述的条件驱动。
参照图17(a)～17(g)，说明在扫描天线的驱动中使用的信号的波形的例子。此外，在图17(d)中，为了比较，表示提供给LCD面板的源极总线的显示信号Vs(LCD)的波形。
图17(a)表示提供给栅极总线G-L1的扫描信号Vg的波形，图17(b)表示提供给栅极总线G-L2的扫描信号Vg的波形，图17(c)表示提供给栅极总线G-L3的扫描信号Vg的波形，图17(e)表示提供给源极总线的数据信号Vda的波形，图17(f)表示提供给缝隙基板的缝隙电极的缝隙电压Vidc的波形，图17(g)表示施加于天线单位的液晶层的电压的波形。
如图17(a)～(c)所示，提供给栅极总线的扫描信号Vg的电压依次从低电平(VgL)切换为高电平(VgH)。VgL和VgH可根据TFT的特性适当地设定。例如，VgL＝-5V～0V、Vgh＝+20V。另外，也可以设为VgL＝-20V、Vgh＝+20V。将从一栅极总线的扫描信号Vg的电压从低电平(VgL)切换为高电平(VgH)的时刻到下一个栅极总线的电压从VgL切换为VgH的时刻为止的期间称为1个水平扫描期间(1H)。另外，将各栅极总线的电压变为高电平(VgH)的期间称为选择期间PS。在该选择期间PS中，连接到各栅极总线的TFT变为导通状态，提供给源极总线的数据信号Vda的此时的电压被提供给对应的贴片电极。数据信号Vda为例如-15V～+15V(绝对值为15V)，使用与例如12灰度级、优选与16灰度级对应的绝对值不同的数据信号Vda。
在此，举例说明对全部天线单位施加一中间电压的情况。即，数据信号Vda的电压针对全部天线单位(设为连接到m个栅极总线。)是恒定的。这与在LCD面板中显示作为整个面的中间灰度的情况对应。此时，在LCD面板中进行点反转驱动。即，在各帧中，提供显示信号电压，以使相互相邻的像素(点)的极性彼此相反。
图17(d)表示进行点反转驱动的LCD面板的显示信号的波形。如图17(d)所示，Vs(LCD)的极性按每1H反转。对与被提供了具有该波形的Vs(LCD)的源极总线相邻的源极总线提供的Vs(LCD)的极性与图17(d)所示的Vs(LCD)的极性相反。另外，提供给全部像素的显示信号的极性按每一帧反转。在LCD面板中，正极性与负极性时，难以使施加于液晶层的有效电压的大小完全一致，且有效电压的差变为亮度的差，会作为闪烁被观察到。为了使该闪烁不易被观察到，在各帧中，使被施加了极性不同的电压的像素(点)在空间上分散。典型地，通过进行点反转驱动，使极性不同的像素(点)排列成方格图案。
与此相对的，在扫描天线中，闪烁本身不会成为问题。即，液晶电容的静电电容值只要是所希望的值即可，各帧中的极性的空间分布不会成为问题。因而，从低功耗等的观点出发，优选减少从源极总线供应的数据信号Vda的极性反转的次数、即延长极性反转的周期。例如，像图17(e)所示，只要将极性反转的周期设为10H(按每5H进行极性反转)即可。当然，当将连接到各源极总线的天线单位的数量(典型地，与栅极总线的个数相等)设为m个时，也可以将数据信号Vda的极性反转的周期设为2m·H(按每m·H进行极性反转)。数据信号Vda的极性反转的周期也可以等于2帧(按每1帧进行极性反转)。
另外，也可以将从全部源极总线供应的数据信号Vda的极性设为相同的。因而，例如，可以在一帧中，从全部源极总线供应正极性的数据信号Vda，在下一帧中，从全部源极总线供应负极性的数据信号Vda。
或者，也可以将从相互相邻的源极总线供应的数据信号Vda的极性设为彼此相反的极性。例如，在一帧中，从奇数列的源极总线供应正极性的数据信号Vda，从偶数列的源极总线供应负极性的数据信号Vda。然后，在下一帧中，从奇数列的源极总线供应负极性的数据信号Vda，从偶数列的源极总线供应正极性的数据信号Vda。这样的驱动方法在LCD面板中被称为源极线反转驱动。当将从相邻的源极总线供应的数据信号Vda设为相反的极性时，通过在帧间使供应的数据信号Vda的极性反转之前，将相邻的源极总线相互连接(使其短路)，可以使充电到液晶电容的电荷在相邻的列之间消除。因而，可得到这样的优点：能在各帧中减小从源极总线供应的电荷量。
如图17(f)所示，缝隙电极的电压Vidc是例如DC电压，典型地，是接地电位。天线单位的电容(液晶电容和辅助电容)的电容值大于LCD面板的像素电容的电容值(例如，与20英寸左右的LCD面板相比约为30倍)，因此不存在由TFT的寄生电容导致的馈通电压的影响，即使将缝隙电极的电压Vidc设为接地电位，以接地电位为基准将数据信号Vda设为正负对称的电压，对贴片电极供应的电压也成为正负对称的电压。在LCD面板中，虽然通过考虑TFT的馈通电压而调整相对电极的电压(共用电压)，以使正负对称的电压被施加于素电极，但针对扫描天线的缝隙电压则不必如此，可以是接地电位。另外，虽在图17中未图示，但对CS总线供应与缝隙电压Vidc相同的电压。
施加于天线单位的液晶电容的电压是相对于缝隙电极的电压Vidc(图17(f))的贴片电极的电压(即图17(e)所示的数据信号Vda的电压)，因此在缝隙电压Vidc为接地电位时，如图17(g)所示，与图17(e)所示的数据信号Vda的波形一致。
在扫描天线的驱动中使用的信号的波形不限于上述的例子。例如，如参照图18和图19而在下面说明的，也可以使用具有振动波形的Viac作为缝隙电极的电压。
例如，能使用如在图18(a)～18(e)中举例说明的信号。在图18中，省略了提供给栅极总线的扫描信号Vg的波形，但在此也使用参照图17(a)～(c)已说明的扫描信号Vg。
如图18(a)所示，与在图17(e)中所表示的一样地，举例说明数据信号Vda的波形以10H周期(每5H)进行极性反转的情况。在此，作为数据信号Vda，表示振幅为最大值|Vdamax|的情况。如上所述，也可以使数据信号Vda的波形以2帧周期(每1帧)进行极性反转。
在此，如图18(c)所示，缝隙电极的电压Viac设为与数据信号Vda(ON)极性相反、振动的周期相同的振动电压。缝隙电极的电压Viac的振幅等于数据信号Vda的振幅的最大值|Vdamax|。即，缝隙电压Viac设为：与数据信号Vda(ON)极性反转的周期相同、极性相反(相位180°不同)、在-Vdamax与+Vdamax之间振动的电压。
施加于天线单位的液晶电容的电压Vlc是相对于缝隙电极的电压Viac(图18(c))的贴片电极的电压(即，图18(a)所示的数据信号Vda(ON)的电压)，因此，在数据信号Vda的振幅以±Vdamax振动时，施加于液晶电容的电压如图18(d)所示地，变为以Vdamax的2倍的振幅振动的波形。因而，为了将施加于液晶电容的电压Vlc的最大振幅设为±Vdamax而需要的数据信号Vda的最大振幅变为±Vdamax/2。
通过使用这种缝隙电压Viac，能将数据信号Vda的最大振幅设为一半，因此可得到这样的优点：能使用例如耐压为20V以下的通用的驱动器IC作为输出数据信号Vda的驱动器电路。
此外，如图18(e)所示，为了将施加于天线单位的液晶电容的电压Vlc(OFF)设为零，如图18(b)所示，只要将数据信号Vda(OFF)设为与缝隙电压Viac相同的波形即可。
例如，考虑将施加于液晶电容的电压Vlc的最大振幅设为±15V的情况。当使用图17(f)所示的Vidc作为缝隙电压，设为Vidc＝0V时，图17(e)所示的Vda的最大振幅变为±15V。与此相对的，当使用图18(c)所示的Viac作为缝隙电压，将Viac的最大振幅设为±7.5V时，图18(a)所示的Vda(ON)的最大振幅变为±7.5V。
在将施加于液晶电容的电压Vlc设为0V的情况下，只要将图17(e)所示的Vda设为0V即可，图18(b)所示的Vda(OFF)的最大振幅只要设为±7.5V即可。
在使用图18(c)所示的Viac的情况下，施加于液晶电容的电压Vlc的振幅与Vda的振幅不同，因此需要适当地转换。
还可以使用如图19(a)～(e)中所举例说明的信号。图19(a)～19(e)所示的信号与图18(a)～(e)所示的信号一样地，将缝隙电极的电压Viac如图19(c)所示地设为振动的相位与数据信号Vda(ON)偏移180°的振动电压。不过，如在图19(a)～(c)中分别表示地，将数据信号Vda(ON)、Vda(OFF)以及缝隙电压Viac均设为在0V与正的电压之间振动的电压。缝隙电极的电压Viac的振幅等于数据信号Vda的振幅的最大值|Vdamax|。
当使用这种信号时，驱动电路只要仅输出正的电压即可，这有助于低成本化。这样，即使使用在0V与正的电压之间振动的电压，也如图19(d)所示，施加于液晶电容的电压Vlc(ON)发生极性反转。在图19(d)所示的电压波形中，+(正)表示贴片电极的电压高于缝隙电压，-(负)表示贴片电极的电压低于缝隙电压。即，施加于液晶层的电场的方向(极性)与其它例子一样地反转。施加于液晶电容的电压Vlc(ON)的振幅是Vdamax。
此外，如图19(e)所示，为了将施加于天线单位的液晶电容的电压Vlc(OFF)设为零，如图19(b)所示，只要将数据信号Vda(OFF)设为与缝隙电压Viac相同的波形即可。
使参照图18和图19说明的缝隙电极的电压Viac振动(反转)的驱动方法，若以LCD面板的驱动方法来说的话，则与使相对电压反转的驱动方法对应(有时被称为“普通反转驱动”)。在LCD面板中，由于无法充分地抑制闪烁，所以不采用普通反转驱动。与此相对的，在扫描天线中，闪烁不构成问题，因此可以使缝隙电压反转。例如，按每一帧进行振动(反转)(将图18和图19中的5H设为1V(垂直扫描期间或者帧))。
在上述的说明中，虽然说明了缝隙电极的电压Viac为施加了1个电压的例子、即对全部贴片电极设有共用的缝隙电极的例子，但也可以将缝隙电极与贴片电极的1行或2个以上的行对应来进行分割。在此，行是指经由TFT连接到1个栅极总线的贴片电极的集合。若这样将缝隙电极分割为多个行部分，则能将缝隙电极各部分的电压的极性设为相互独立。例如，在任意的帧中，能在连接到相邻的栅极总线的贴片电极之间，将施加于贴片电极的电压的极性设为彼此相反。这样，不仅能进行使极性按贴片电极的每1行反转的行反转(1H反转)，还能进行使极性按每2个以上的行反转的m行反转(mH反转)。当然，可将行反转与帧反转组合。
从驱动的简单性的观点出发，优选在任意的帧中使施加于贴片电极的电压的极性全部相同且极性按每一帧反转的驱动。
＜天线单位的排列、栅极总线、源极总线的连接的例子＞
在本发明的实施方式的扫描天线中，天线单位排列成例如同心圆状。
例如，在排列成m个同心圆的情况下，栅极总线例如针对各圆各设置1根，总共设置m根栅极总线。当将发送接收区域R1的外径设为例如800mm时，m是例如200。当将最内侧的栅极总线设为第1根时，第1根栅极总线连接着n个(例如30个)天线单位，第m根栅极总线连接着nx个(例如620个)天线单位。
在这种排列中，连接到各栅极总线的天线单位的数量不同。另外，连接到构成最外侧的圆的nx个天线单位的nx根源极总线连接着m个天线单位，但连接到构成内侧的圆的天线单位的源极总线所连接的天线单位的数量小于m。
这样，扫描天线中的天线单位的排列与LCD面板中的像素(点)的排列不同，经由栅极总线和/或源极总线，所连接的天线单位的数量不同。因而，当将全部天线单位的电容(液晶电容+辅助电容)设为相同时，通过栅极总线和/或源极总线，所连接的电负载变为不同。这样的话，存在向天线单位的电压的写入会发生不均这样的问题。
因此，为了防止该情况，优选例如通过调整辅助电容的电容值，或调整连接到栅极总线和/或源极总线的天线单位的数量，使各栅极总线和各源极总线所连接的电负载大致相同。
本发明的实施方式的扫描天线根据需要被收纳于例如塑料制的箱体。优选箱体使用不影响微波的发送接收的介电常数εM小的材料。另外，可以在箱体的与发送接收区域R1对应的部分设置贯通孔。而且，也可以设置遮光结构，以使液晶材料不暴露于光中。遮光结构，设为例如：对从TFT基板101的电介质基板1和/或缝隙基板201的电介质基板51的侧面在电介质基板1和/或51内传播并射入到液晶层的光进行遮光。介电各向异性ΔεM大的液晶材料中，有的易于发生光劣化，优选不仅对紫外线还对可见光中短波长的蓝色光进行遮光。通过例如使用黑色的粘接胶带等遮光性胶带，能在需要的部位容易地形成遮光结构。
接下来，参照图20～图26说明本发明的其他实施方式的扫描天线的制造方法。在以下举例说明的实施方式的扫描天线，使用Cu箔或者Al箔制作形成缝隙电极的较厚(厚度为例如2μm以上30μm以下)Cu或者Al层。有时将Cu箔和Al箔统称为金属箔。
在图20中，表示本发明的实施方式的扫描天线1000A的一部分的示意性截面图。图20与图1一样地示意性地表示从设置于被排列成同心圆状的缝隙的中心附近的供电销72(参照图2(b))沿着半径方向的截面的一部分。在图20～图23中，有时，与之前表示的构成要素具有相同功能的构成要素标注相同的附图标记，省略说明。
扫描天线1000A，在以下这点与图1所示的扫描天线1000不同：缝隙电极55是用Cu箔或Al箔形成的，缝隙基板201A在电介质基板51和缝隙电极55之间具有粘接层92。扫描天线1000A具有用Cu箔或Al箔形成的缝隙电极55，在量产性上比扫描天线1000更优异。
参照图21(a)～(c)说明扫描天线1000A所具有的缝隙基板201A的制造方法。除了缝隙基板201A的制造工序之外，可以使用例如与前述的缝隙基板201相同的制造方法来制造缝隙基板201A。在以下，说明使用玻璃基板51作为电介质基板51的例子。
首先，如图21(a)所示，在玻璃基板51的表面形成粘接层92。也可以在玻璃基板51的表面预先形成无机绝缘层(例如，图6的第三绝缘层52)。可以使用公知的各种方法形成粘接层92。例如，可以涂覆液态的粘接材料，也可以粘贴粘接膜。从量产性的观点出发，优选使用粘接膜。粘接膜是以在粘接层的两侧贴有保护膜的状态被销售的。可以获取使用了各种粘接材料的粘接膜。作为保护膜，使用例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等的聚酯薄膜，聚苯砜以及聚酰亚胺、聚酰胺等特种工程塑料的薄膜。另外，它们已根据需要被实施了脱模处理，可以容易地从粘接层剥离。
使用粘接膜的情况下，例如，在剥离了一侧的保护膜之后，使用加热(例如，50℃～150℃)过的滚轴，从另一侧的保护膜之上将露出的粘接层92逐渐推向玻璃基板51。此时，也可以加热玻璃基板51。根据粘接层92的材料等适当地设定加热温度。
接着，如图21(b)所示，在粘接层92上粘贴Cu箔(或Al箔)55f。例如，在使用粘接膜的情况下，紧接着上述工序，在剥离了另一侧的保护膜之后，使用加热过的滚轴，将Cu箔(或Al箔)逐渐推向粘接层92。
之后，如图21(c)所示地，通过光蚀刻工序，在Cu箔(或Al箔)55f上，形成在对应于缝隙57的位置上具有开口部93a的阻挡层93。通过将阻挡层93作为蚀刻掩膜(etchingmask)，蚀刻Cu箔(或Al箔)55f，可以得到具有缝隙57的缝隙电极55。也可以替代光蚀刻，通过钻孔等来机械性地形成缝隙57。
之后，以覆盖缝隙电极55的整个面的方式形成取向膜，得到缝隙基板201A。
在此，虽然说明了在将粘接层92粘贴于玻璃基板51之后，粘贴金属箔(Cu箔或Al箔)55f的例子，但并不局限于此，也可以在将粘接层92粘贴于金属箔55f之后再粘贴于玻璃基板51。例如，准备在一面形成有热固化类的粘接材料的层的金属箔55f，以粘接材料的层粘接于玻璃基板51的方式粘贴金属箔55f。可以从各种薄膜厂商获得在一面形成有粘接材料的层的金属箔55f，因此可以提高量产性。以这种状态被使用的粘接材料，优选之后讲述的热固化类的粘接材料。
如由图20可以理解地，粘接层92在缝隙57内靠近液晶层LC。虽然在图20中省略了图示，但粘接层92是由绝缘层(例如，图6的第四绝缘层58)覆盖，进一步地，尽管由取向膜覆盖，还是靠近液晶层LC。因而，优选使用难以溶出杂质的、耐热性和化学稳定性优异的材料形成粘接层92。此外，优选具有例如在粘贴Cu箔(或Al箔)55f的工序等的处理(handling)中不会损坏的、足够的强度。
优选形成粘接层92的材料(粘接材料)是通过加热来固化或固化的粘接材料(不包含黏着材料)，可以使用例如热交联类、热聚合类或热熔类。将热交联类和热聚合类统称为热固化类。
作为热交联类的粘接材料，可举出例如：环氧系化合物(例如环氧树脂)和胺系化合物的组合、环氧系化合物和酰肼系化合物的组合、环氧系化合物和乙醇系化合物(包含例如酚醛树脂)的组合、环氧系化合物和羧酸系化合物(包含例如酸酐)的组合、异氰酸盐系化合物和胺系化合物的组合、异氰酸盐系化合物和酰肼系化合物的组合、异氰酸盐系化合物和乙醇系化合物的组合(包含例如聚氨酯树脂)、异氰酸盐系化合物和羧酸系化合物的组合。此外，作为阳离子聚合类粘接材料，可举出例如：环氧系化合物和阳离子聚合引发剂的组合(代表性的阳离子聚合引发剂、芳香族锍盐)。作为自由基聚合类粘接材料，可举出例如：包含各种丙烯酸、甲基丙烯酸、聚氨酯改性丙烯酸(甲基丙烯酸)树脂等的乙烯基的单体以及/或者低聚物与自由基聚合引发剂的组合(代表性的自由基聚合引发剂：偶氮系化合物(例如：AIBN(偶氮二异丁腈))；作为开环聚合类粘接材料，可举出例如：环氧乙烷系化合物、吖丙啶系化合物、硅氧烷系化合物。除此之外，可以使用马来酰亚胺树脂、马来酰亚胺树脂和胺的组合、马来酰亚胺和甲代烯丙基(methallyl)化合物的组合、改性马来酰亚胺三嗪树脂以及聚苯醚树脂。此外，也可以适宜使用聚酰亚胺。而且，“聚酰亚胺”是以包含作为聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸的意思而使用的。聚酰亚胺与例如环氧系化合物或异氰酸盐系化合物组合使用。
从耐热性、化学稳定性、机械特性的观点出发，优选使用热固化性类的粘接材料。特别是，优选包含环氧树脂或聚酰亚胺树脂的粘接材料；从机械特性(特别是机械强度)及吸湿性的观点出发，优选包含聚酰亚胺树脂的粘接材料。也可以将环氧树脂和聚酰亚胺树脂混合来使用。此外，也可以将热可塑性树脂及/或弹性体(elastomer)混合于聚酰亚胺树脂及/或环氧树脂。而且，作为聚酰亚胺树脂及/或环氧树脂，也可以混合橡胶改性后的物质。通过混合热可塑性树脂或弹性体，可以提高柔软性和韧性(韧度(toughness))。使用橡胶改性后的物质也可以取得同样的效果。
热固化类的粘接材料可以进一步含有无机填充材料(无机填充物)。通过混合无机填充材料，可以使机械特性(特别是机械强度)提高。作为无机填充物，可以广泛使用公知的物质，也可以使用将天然矿物作为原料的物质或合成的物质。无机填充材料的主要成分可以举例示出无机氧化物、无机氢氧化物、无机氮化物、碳酸盐。例如，可举出硅(非晶质或结晶质)、氧化镁、氧化铝、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化铝、氮化硅。除此之外，也可以使用碳酸镁、硼酸铝晶须、碳化硅、氮化硼等。构成无机填充材料的的各个颗粒的形状没有特别限定，可以考虑粘接材料的粘度等来适当调整。例如，纤维状(短纤维或晶须)的颗粒容易使粘度提升，球状或接近球状的不定形(粉碎品)的颗粒的粘度提升则较小。
并且，由于粘接层92也构成波导路径301的一部分，因此优选使用针对微波的介电常数及介电损耗小的材料。优选氧化镁(MgO)作为无机填充材料。
热固化类的粘接材料在粘贴于玻璃基板51之前，或在粘贴于玻璃基板51之后且在粘贴Cu箔(或Al箔)55f之前，也可以设为半固化状态(所谓B状态)。将粘接材料做成半固化状态的粘接膜也有售卖。
而且，优选热固化类的粘接材料在粘贴于玻璃基板51之前，及/或在粘贴于玻璃基板51之后且在粘贴Cu箔(或Al箔)55f之前，通过置于减压环境下，去除低分子成分及/或溶剂。减压环境优选为例如0.5Torr(约66.6pa)以下，更优选为0.1Torr(约13.3pa)以下。放置于减压环境下的时间为例如5分钟～一小时。此时，也可以加热。加热温度也依赖于粘接材料，为例如100℃～150℃，加热时间为例如5分钟～一小时。
热熔类的粘接材料以热可塑性树脂作为主要成分，通过加热来熔融，通过冷却来固化。热熔类具有不含溶剂这样的特征。举例示出聚烯烃系(例如，聚乙烯、聚丙烯)、聚酰胺系、环丙基甲酸乙烯系。而且，具有反应性的聚氨酯系的热熔粘接材料也有售卖。从粘接性及耐久性的观点出发，优选反应性的聚氨酯系。并且，反应性的聚氨酯系热熔粘接材料有时含有少许溶剂和/或低分子成分。
而且，也可以使用光固化类。也可以使用一并具有光固化性和热固化性的粘接材料。
光固化类通过紫外线或可见光，引起交联反应及/或聚合反应并固化。在光固化类中，有例如：自由基聚合类和阳离子聚合类。作为自由基聚合类，代表性的是：丙烯酸树脂(环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、硅酮改性丙烯酸树脂)和光聚合引发剂的组合。作为紫外光用的自由基聚合引发剂，可举出例如：苯乙酮型及二苯甲酮型。作为可见光用自由基引发剂，可举出例如：苯偶酰型及噻吨酮型。作为阳离子聚合类，代表性的是环氧系化合物和光阳离子聚合引发剂的组合。光阳离子聚合引发剂，可举出例如碘盐系化合物。
在图22中，表示本发明的另一扫描天线1000B的一部分的示意性截面图。图22与图1一样地示意性地表示从设置于排列成同心圆状的缝隙的中心附近的供电销72(参照图2(b))起沿着半径方向的截面的一部分。
扫描天线1000B与之前的扫描天线1000A一样地，缝隙电极55是用Cu箔或Al箔形成，缝隙基板201B在电介质基板51和缝隙电极55之间具有粘接层92。扫描天线1000B在以下这点与扫描天线1000A不同：缝隙基板201B于缝隙电极55和粘接层92之间具有高分子层94。扫描天线1000B与扫描天线1000A一样地，具有用Cu箔或Al箔形成的缝隙电极55，因此，与图1所示的扫描天线1000相比在量产性上更优异。而且，缝隙基板201B于缝隙电极55和粘接层92之间具有高分子层94，因此，可以降低在缝隙基板201B的制造过程中的Cu箔或Al箔的损坏。
参照图23(a)～(e)说明扫描天线1000B所具有的缝隙基板201B的制造方法。除了缝隙基板201B的制造工序，可以使用例如与前述的缝隙基板201相同的制造方法来制造缝隙基板201B。在以下，说明使用玻璃基板51作为电介质基板51的例子。
首先，如图23(a)所示，在玻璃基板51的表面形成粘接层92。此工序可以和参照图21(a)已说明的工序相同。也可以在玻璃基板51的表面预先形成无机绝缘层(例如，图6的第三绝缘层52)。
例如，在使用粘接膜的情况下，例如，在剥离了一侧的保护膜之后，使用加热(例如，50℃～150℃)过的滚轴，从另一侧的保护膜上将露出的粘接层92逐渐推向玻璃基板51。此时，也可以加热玻璃基板51。根据粘接层的材料适当地设置加热温度。
如图23(b)所示地，准备层叠有高分子膜94和Cu箔(或Al箔)55f的层压膜55LM。在此，虽然举例说明了高分子膜94和Cu箔(或Al箔)55f直接接合而得的层压膜55LM，但可以使用通过粘接材料将高分子膜94和Cu箔55f粘贴而得的层压膜55。这样的层压膜55LM，由各种厂商售卖，高分子膜94的种类、厚度及Cu箔(或Al箔)55f的厚度等可以设定为各种各样。
接着，如图23(c)所示，在粘接层92上粘贴层压膜55LM。例如，在使用粘接膜的情况下，紧接着上述工序，在剥离了另一侧的保护膜之后，使用加热过的滚轴，将层压膜55LM的高分子膜94逐渐推向粘接层92。将成为缝隙基板201B的一部分的高分子膜94称为高分子层94。
之后，如图23(d)所示地，在层压膜55LM的Cu箔(或Al箔)55f上，通过光蚀刻工序，形成在对应于缝隙57的位置具有开口部93a的阻挡层93。通过将阻挡层93作为蚀刻掩膜，蚀刻Cu箔(或Al箔)55f，可以得到具有缝隙57的缝隙电极55。也可以替代光蚀刻，通过钻孔等来机械性地形成缝隙57。
之后，以覆盖缝隙电极55的整个面的方式形成取向膜，得到缝隙基板201B。
在此，虽然说明了在将粘接层92粘贴于玻璃基板51之后，粘贴层压膜55LM的例子，但并不局限于此，也可以在将粘接层92粘贴于层压膜55LM之后再粘贴于玻璃基板51。例如，准备在一面形成有粘接材料的层的高分子膜和金属箔55f层叠而得的层压膜55LM，以粘接材料的层粘接于玻璃基板51的方式粘贴层压膜55LM。可以从各种薄膜厂商获得在一面形成有粘接材料的层的高分子膜和金属箔55f层叠而得的层压膜55LM，因此可以提高量产性。以这种状态被使用的粘接材料，优选热固化类的粘接材料。
如由图22可以理解地，高分子层94在缝隙57内靠近液晶层LC。因而，与缝隙基板201A的粘接层92一样地，优选使用难以溶出杂质的、耐热性和化学稳定性优异的材料形成高分子层94。高分子层94如上所述地使用已经形成的物质作为高分子膜94，因此不含溶剂。且低分子成分也少。因此，只要选择合适的高分子膜94的材料，则与缝隙基板201A相比，缝隙基板201B在可靠性上更优异。并且，作为高分子膜94，如果选择柔性和韧性优异的材料，则在粘贴层压膜55LM的工序等中，能够有效防止Cu箔(或Al箔)55f被损坏。而且，在通过钻孔等来机械性地形成缝隙57时，可以有效防止Cu箔(或Al箔)55f被损坏。
作为具有这样的特性的高分子膜94，使用：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯薄膜，聚苯砜以及聚酰亚胺、聚酰胺等特种工程塑料，还有将这些混合及/或改性后的单体的薄膜。高分子膜94的厚度为例如5μm以上200μm以下。由于高分子膜94也构成波导路径301的一部分，因此优选使用针对微波的介电常数及介电损耗小的材料。
在以下，说明实验例的一部分。根据上述的制造方法，试制缝隙基板201B。使用的材料如下。
玻璃基板51：旭硝子公司制造的AN100、厚度为0.7mm、大小为127mm×127mm
层压膜55LM(Al箔55f/PET膜94)：Al箔55f的厚度为9μm，PET膜94的厚度为100μm
粘接膜：热固化类(在环氧树脂及聚酰亚胺树脂中含有无机填充物)，厚度为20μm
(实验一)
作为粘接膜，使用热固化类(在环氧树脂及聚酰亚胺树脂中含有无机填充物)的、厚度为20μm的粘接膜(株式会社巴川制纸所制造的SJ41)。
首先，使用保持在110℃的滚轴，施加压力的同时，将已剥离了一侧的保护膜的粘接膜粘贴于玻璃基板。
之后，使用保持在110℃的滚轴，施加压力的同时，将层压膜55LM粘贴于已剥离了剩余的保护膜的粘接膜上。
在图24中表示光学图像，其表示在形成缝隙前的状态中，从玻璃基板51一侧观察了在大气压下以130℃加热了10分钟的缝隙基板的状态。如由图24可以了解地，在玻璃基板51和粘接层92之间，以及在粘接层92和PET膜94之间，没有气泡的夹入，Al箔55f被均匀地平坦地粘贴。当不加热滚轴就粘贴时，则夹入气泡，由于夹入的气泡在高温下膨胀，可观察到Al箔55f为凹凸状态。如此，通过使用加热过的滚轴来粘贴，粘接膜变得柔软，容易与玻璃基板紧密接触，抑制贴合时的气泡的夹入。
并且，这种粘接膜的溶剂或低分子成分的含有量非常少，如图24所示地，可以形成平坦性高的Al层。
(实验二)
作为粘接膜，使用了是反应性的聚氨酯系热熔粘接材料、厚度为20μm的粘接膜(凡纳克(PANAC)株式会社制造的HM30)。当使用这种粘接膜时，与使用实验一的粘接膜的情况相比，得到的Al层的平坦性差。因此，考虑可能是实验二中使用的粘接膜与实验一中使用的粘接膜相比，溶剂或低分子成分的含有量较多，制作了下述两个样品。
在将粘接膜粘贴于玻璃基板51之前，将其以已剥离了一侧的保护膜的状态放置于0.1Torr的减压环境下(室温)30分钟。之后，使用保持在110℃的滚轴，施加压力的同时，将粘接膜粘贴于玻璃基板51。之后，在已剥离了剩余的保护膜的状态下，再放置于0.1Torr的减压环境下(室温)30分钟。接着，使用保持在110℃的滚轴，施加压力的同时，将层压膜55LM粘贴于粘接膜。
在图25中表示光学图像，其表示形成缝隙前的状态中，从玻璃基板51一侧观察到的在大气压下以130℃加热了10分钟的缝隙基板的状态。
为了进行比较，制作了省略了上述的工序之中的放置于减压环境的工序的样品。在图26中表示光学图像，其表示形成缝隙前的状态中，从玻璃基板51一侧观察到的在大气压下以130℃加热了10分钟的缝隙基板的状态。
将图25和图26比较就可以了解地，经过减压工序的样品(图25)相比于没有经过减压工序的样品(图26)，Al层的平坦性有少许改善。考虑这是因为包含于粘接膜的溶剂或低分子成分经由减压工序被去除了的原因。因而，使用包含溶剂或低分子成分的粘接材料的情况下，优选放置于减压环境等来将它们去除。
然而，当将图25和图24比较时，图24的Al层在平坦性上更优异。考虑这很大程度上是源于粘接层的耐热性和吸湿性。即，考虑：粘接层的材料上，热固化类比热熔类更优良。此外，图25的左下的白色发光的部分是照入的照明光。
在此，虽然关于缝隙基板201B的制造方法说明了实验例，但用Al箔55f代替层压膜55LM来试制缝隙基板201A后的结果和前述是一样的。
接着，参照图27和图28，说明使用主板51M来制造缝隙基板201B的情况下的优选方式。
图27(a)及(b)表示：使用2160mm(长)×2460mm(宽)的主板51M制作九个具有直径为700mm的发送接受区域R1(参照图2)的、用于扫描天线的缝隙基板201A的情况下的层压膜55LM的配置。
这种情况下，将主板51M的长边方向分割为三，以与它们分别对应的方式粘贴三张层压膜55LM。端子区域则只要设计为配置于发送接受区域R1之间即可。此外，在将三张层压膜55LM粘贴于主板51M之前，如图27(b)所示地，优选预先在层压膜55LM上插入切缝94C。优选切缝94C至少预先形成于高分子膜94上。
图28(a)及(b)表示：使用2160mm(长)×2460mm(宽)的主板51M制作六个具有直径为800mm的发送接受区域R1(参照图2)的、用于扫描天线的缝隙基板201A的情况下的层压膜55LM的配置。
这种情况下，将主板51M的短边方向分割为二，以与它们分别对应的方式粘贴两张层压膜55LM。端子区域则只要设计为配置于有空余的位置即可。此外，在将两张层压膜55LM粘贴于主板51M之前，如图28(b)所示地，优选预先在层压膜55LM上插入切缝94C。优选切缝94C至少预先形成于高分子膜94上。
当使用层压膜55LM时，可以得到操作性提升等优点，但使用Cu箔(或Al箔)55f的情况下也如前述一样地，可以使用主板51M来制造缝隙基板201A。
工业上的可利用性
本发明的实施方式应用于例如移动体(例如船舶、飞机、汽车)所搭载的卫星通信、卫星广播用的扫描天线及其制造方法。
附图标记说明
1：电介质基板
2：基底绝缘膜
3：栅极电极
4：栅极绝缘层
5：半导体层
6D：漏极接触层
6S：源极接触层
7D：漏极电极
7S：源极电极
7p：源极连接配线
11：第一绝缘层
15：贴片电极
15p：贴片连接部
17：第二绝缘层
18g、18s、18p：开口部
19g：栅极端子用上部连接部
19p：传输端子用上部连接部
19s：源极端子用上部连接部
21：对准标记
23：保护导电层
51：电介质基板
51M：主板
52：第三绝缘层
54：电介质层(空气层)
55：缝隙电极
55L：下层
55M：主层
55U：上层
55c：接触面
55LM：层压膜
57：缝隙
58：第四绝缘层
60：上部连接部
65：反射导电板
68：加热器用电阻膜
70：供电装置
71：导电性珠
72：供电销
73：密封部
92:粘接层
93:阻挡层
93a:开口部
94:高分子膜(高分子层)
94c:切缝
101、102、103：TFT基板
201、203：缝隙基板
1000：扫描天线
CH1、CH2、CH3、CH4、CH5、CH6：接触孔
GD：栅极驱动器
GL：栅极总线
GT：栅极端子部
SD：源极驱动器
SL：源极总线
ST：源极端子部
PT：传输端子部
IT：端子部
LC：液晶层
R1：发送接收区域
R2：非发送接收区域
Rs：密封区域
U：天线单位、天线单位区域

Claims (12)

1.一种扫描天线，是排列有多个天线单位的扫描天线，其特征在于，包括：
TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极，所述贴片电极连接到对应的所述TFT，所述TFT连接到所述栅极总线和所述源极总线；
缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；
液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；以及
反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置，所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，
所述天线单位由所述贴片电极、包含所述缝隙的所述缝隙电极的部分以及它们之间的所述液晶层构成，并且，在每一个所述天线单位中，所述贴片电极隔着所述液晶层与包含一个所述缝隙的所述缝隙电极的部分相对，
所述缝隙基板在所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间还具有由热固化类或光固化类的粘接材料形成的粘接层。
2.如权利要求1所述的扫描天线，其特征在于，所述粘接层由包括聚酰亚胺树脂的所述热固化类的粘接材料形成。
3.一种扫描天线，是排列有多个天线单位的扫描天线，其特征在于，包括：
TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极，所述贴片电极连接到对应的所述TFT，所述TFT连接到所述栅极总线和所述源极总线；
缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；
液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；以及
反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置，
所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，
所述天线单位由所述贴片电极、包含所述缝隙的所述缝隙电极的部分以及它们之间的所述液晶层构成，并且，在每一个所述天线单位中，所述贴片电极隔着所述液晶层与包含一个所述缝隙的所述缝隙电极的部分相对，
所述缝隙基板还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层和被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层。
4.如权利要求3所述的扫描天线，其特征在于，所述高分子层由PET膜或PI膜形成。
5.如权利要求3或4所述的扫描天线，其特征在于，所述高分子层的厚度为5μm以上200μm以下。
6.如权利要求3或4所述的扫描天线，其特征在于，所述粘接层由热固化类的粘接材料形成。
7.如权利要求1至4中任一项所述的扫描天线，其特征在于，所述缝隙电极由Cu层或Al层形成。
8.一种扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极，所述贴片电极连接到对应的所述TFT，所述TFT连接到所述栅极总线和所述源极总线；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置，所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，所述天线单位由所述贴片电极、包含所述缝隙的所述缝隙电极的部分以及它们之间的所述液晶层构成，并且，在每一个所述天线单位中，所述贴片电极隔着所述液晶层与包含一个所述缝隙的所述缝隙电极的部分相对，所述缝隙基板在所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间还具有由热固化类的粘接材料形成的粘接层，所述扫描天线的制造方法包括：
制造所述TFT基板的工序；
制造所述缝隙基板的工序；
在所述TFT基板与所述缝隙基板之间设置所述液晶层的工序；
以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置所述反射导电板的工序；
所述扫描天线的制造方法的特征在于，
制造所述缝隙基板的工序包含：
准备所述第二电介质基板的工序(a)，
准备在一面上形成有热固化类的粘接材料的层的金属箔的工序(b)，
粘贴所述金属箔以使所述粘接材料的层粘接于所述第二电介质基板的工序(c)。
9.一种扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极，所述贴片电极连接到对应的所述TFT，所述TFT连接到所述栅极总线和所述源极总线；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置，所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，
所述天线单位由所述贴片电极、包含所述缝隙的所述缝隙电极的部分以及它们之间的所述液晶层构成，并且，在每一个所述天线单位中，所述贴片电极隔着所述液晶层与包含一个所述缝隙的所述缝隙电极的部分相对，
所述缝隙基板还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层和被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层，所述扫描天线的制造方法包括：
制造所述TFT基板的工序；
制造所述缝隙基板的工序；
在所述TFT基板与所述缝隙基板之间设置所述液晶层的工序；
以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置所述反射导电板的工序；
所述扫描天线的制造方法的特征在于，
制造所述缝隙基板的工序包含：
在所述第二电介质基板上形成所述粘接层的工序(a)，
准备层叠有高分子膜和金属箔的层压膜的工序(b)，
将所述层压膜粘贴到所述粘接层上的工序(c)。
10.一种扫描天线的制造方法，所述扫描天线是排列有多个天线单位的扫描天线，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多个栅极总线、多个源极总线和多个贴片电极，所述贴片电极连接到对应的所述TFT，所述TFT连接到所述栅极总线和所述源极总线；缝隙基板，其具有第二电介质基板和形成于所述第二电介质基板的第一主面上的缝隙电极；液晶层，其设置于所述TFT基板和所述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置，所述缝隙电极具有与所述多个贴片电极对应配置的多个缝隙，
所述天线单位由所述贴片电极、包含所述缝隙的所述缝隙电极的部分以及它们之间的所述液晶层构成，并且，在每一个所述天线单位中，所述贴片电极隔着所述液晶层与包含一个所述缝隙的所述缝隙电极的部分相对，所述缝隙基板还具有形成于所述第二电介质基板和所述缝隙电极之间的粘接层和被配置于所述缝隙电极与所述粘接层之间的高分子层，所述扫描天线的制造方法包括：
制造所述TFT基板的工序；
制造所述缝隙基板的工序；
在所述TFT基板与所述缝隙基板之间设置所述液晶层的工序；
以隔着电介质层与所述第二电介质基板的与所述第一主面相反一侧的第二主面相对的方式配置所述反射导电板的工序；
所述扫描天线的制造方法的特征在于，
制造所述缝隙基板的工序包含：
准备所述第二电介质基板的工序(a)，
准备在一面上形成有热固化类的粘接材料的层的高分子膜和金属箔层叠而成的层压膜的工序(b)，
粘贴所述层压膜以使所述粘接材料的层粘接于所述第二电介质基板的工序(c)。
11.如权利要求8至10中任一项所述的扫描天线的制造方法，其特征在于，所述金属箔为Cu箔或Al箔。
12.如权利要求8至10中任一项所述的扫描天线的制造方法，其特征在于，在所述工序(c)之前，还包括：将所述粘接层放置于减压环境的工序。
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