CN109616769B - Tft基板、具有tft基板的扫描天线及tft基板的制造方法 - Google Patents

Tft基板、具有tft基板的扫描天线及tft基板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明使扫描天线的成本降低、及提供能够使扫描天线的成本降低的TFT基板。TFT基板(101)分别具有多个天线单元区域(U)，该多个天线单元区域(U)具有TFT(10)、及与TFT的漏极电极(7D)电连接的贴片电极(15)。TFT基板具有：包含TFT的源极电极(7S)的源极金属层(7)；形成于源极金属层上、且包含TFT的栅极电极(3G)的栅极金属层(3)；TFT的半导体层(5)；以及形成在半导体层与栅极金属层之间的栅极绝缘层(4)，源极金属层还包含贴片电极。TFT基板还具有配置在非发送接收区域(R2)的源极端子部(ST)，栅极金属层还包含源极端子部的源极端子用上部连接部(3sA)。

Description

TFT基板、具有TFT基板的扫描天线及TFT基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种扫描天线，尤其是涉及天线单元(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”。)、此种扫描天线中使用的TFT基板以及此种TFT基板的制造方法。
背景技术
移动体通信或卫星广播用天线需要改变波束的方向(称为“波束扫描”或者“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(scannedantenna)”。)，已知具备天线单元的相控阵列天线。然而现有的相控阵列天线的价格高，成为向消费品普及的障碍。尤其是在天线单元的数量增加时，成本会显著上升。
因此，已提出了利用液晶材料(包含向列液晶、高分子分散液晶)的较大的介电各向异性(双折射率)的扫描天线(专利文献1～5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频带的介电常数(有时也称为“相对于微波的介电常数”。)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，记载了通过利用液晶显示装置(以下称为“LCD”。)的技术能得到价格低的扫描天线。
本申请人开发了能够利用现有的LCD的制造技术来进行量产的扫描天线。本申请人的专利文献6公开了能够利用现有的LCD制造技术来量产的扫描天线，此种扫描天线中使用的TFT基板、此种扫描天线的制造方法以及驱动方法。以参考的形式在本说明书中引用专利文献6的全部公开内容。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本特开2007-116573号公报
专利文献2：日本特开2007-295044号公报
专利文献3：日本特表2009-538565号公报
专利文献4：日本特表2013-539949号公报
专利文献5：国际公开第2015/126550号
专利文献6：国际公开第2017/061527号
非专利文件
非专利文献1：R.A.Stevenson et al.，“Rethinking Wireless Communications：Advanced Antenna Design using LCD Tech nology”，SID 2015 DIGEST，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.AP-33，No.12，pp.1347-1353(1985).
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明人为了使专利文献6中所记载的扫描天线的成本降低，研究了各种结构。本发明的目的在于使扫描天线的成本降低、以及提供能够使扫描天线的成本降低的TFT基板。
解决问题的手段
本发明的实施方式的TFT基板是具有电介质基板、及排列在所述电介质基板上的多个天线单元区域，所述多个天线单元区域的各个天线单元区域具有TFT和与所述TFT的漏极电极电连接的贴片电极，且具备包含所述多个天线单元区域的发送接收区域、及位于所述发送接收区域以外的区域的非发送接收区域的TFT基板，所述TFT基板具有：源极金属层，其由所述电介质基板支承，且包含所述TFT的源极电极、所述漏极电极、及连接到所述源极电极的源极总线；栅极金属层，其形成在所述源极金属层上，且包含所述TFT的栅极电极和连接到所述栅极电极的栅极总线；所述TFT的半导体层，其由所述电介质基板支承；以及栅极绝缘层，其形成在所述半导体层与所述栅极金属层之间，所述源极金属层还包含所述贴片电极，所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的源极端子部，所述源极端子部具有：源极端子用下部连接部，其包含于所述源极金属层，且与所述源极总线电连接；第一开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述源极端子用下部连接部；以及源极端子用上部连接部，其在所述第一开口部内与所述源极端子用下部连接部连接，所述栅极金属层还包含所述源极端子用上部连接部。
在某实施方式中，所述栅极金属层包含第一导电层，其由选自由MoNbNi层、MoNb层、MoW层、W层、Ta层、及Ti层构成的组的一个层或者两个以上层的叠层形成；及第二导电层，其形成在所述第一导电层上，且包含透明导电层。
在某实施方式中，所述源极端子用上部连接部包含所述第一导电层与所述第二导电层，所述源极端子用上部连接部的所述第一导电层的侧面与所述源极端子用上部连接部的所述第二导电层的侧面对准。
在某实施方式中，所述TFT基板还具有：第二开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述贴片电极；及连接部，其覆盖在所述第二开口部内露出的所述贴片电极，所述栅极金属层还包含所述连接部。
在某实施方式中，所述连接部包含所述第一导电层与所述第二导电层，所述连接部的所述第一导电层的侧面与所述连接部的所述第二导电层的侧面对准。
在某实施方式中，所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的栅极-源极连接部，所述栅极-源极连接部具有：栅极下部连接配线，其包含于所述源极金属层，且与所述源极总线电分离；第三开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述栅极下部连接配线；以及栅极总线连接部，其包含于所述栅极金属层，与所述栅极总线电连接，且在所述第三开口部内与所述栅极下部连接配线连接。
在某实施方式中，所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的栅极端子部，所述栅极端子部具有：栅极端子用下部连接部，其包含于所述源极金属层，且与所述栅极下部连接配线电连接；第四开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述栅极端子用下部连接部；以及栅极端子用上部连接部，其包含于所述栅极金属层，且在所述第四开口部内与所述栅极端子用下部连接部连接。
本发明的一实施方式的扫描天线具备：上述任一项的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，其介隔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，所述TFT基板还具有覆盖所述栅极金属层的第一取向膜，所述缝隙基板具有：又一个电介质基板；缝隙电极，其形成于所述又一个电介质基板的所述液晶层侧的表面；以及第二取向膜，其覆盖所述缝隙电极，所述缝隙电极具有多个缝隙，所述多个缝隙的各个缝隙与所述TFT基板的所述多个天线单元区域的各个天线单元区域中的所述贴片电极对应配置。
本发明的一实施方式的TFT基板的制造方法是上述任一项的TFT基板的制造方法，其包含：工序A，在所述电介质基板上形成源极用导电膜；工序B，通过对所述源极用导电膜进行图案化，形成所述源极金属层；工序C，沉积覆盖所述源极金属层的栅极绝缘膜；工序D，通过进行所述栅极绝缘膜的蚀刻，得到所述栅极绝缘层；工序E，在所述栅极绝缘层上形成栅极用导电膜；以及工序F，通过对所述栅极用导电膜进行图案化，形成所述栅极金属层。
在某实施方式中，所述工序E包含在所述栅极绝缘层上形成第一导电膜的工序、及在所述第一导电膜上形成第二导电膜的工序，所述工序F包含使用同一蚀刻掩模对所述第一导电膜和所述第二导电膜进行蚀刻的工序。
在某实施方式中，所述第一导电膜由选自由MoNbNi膜、Mo Nb膜、MoW膜、W膜、Ta膜、及Ti膜构成的组的一个膜或者两个以上膜的叠层形成，所述第二导电膜包含透明导电膜。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够使扫描天线的成本降低，以及提供能够使扫描天线的成本降低的TFT基板。
附图说明
图1是示意性表示本发明的实施方式的扫描天线1000的一部分的截面图。
图2的(a)和(b)分别是表示扫描天线1000所具备的TFT基板101和缝隙基板201的示意性俯视图。
图3的(a)是TFT基板101的发送接收区域R1的天线单元区域U的示意性俯视图，(b)及(c)是TFT基板101的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图4的(a)是TFT基板101的发送接收区域R1的示意性截面图，(b)～(e)是TFT基板101的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图5的(a)～(c)是TFT基板101的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图6是表示扫描天线1000所具备的液晶面板100A的结构的截面图。
图7的(a)是示意性表示缝隙基板201的截面图，(b)是用于说明将TFT基板101的第一传输端子部PT1与缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。
图8的(a)～(e)是用于说明TFT基板101的制造方法的示意性截面图。
图9的(a)～(c)是用于说明TFT基板101的制造方法的示意性截面图。
图10的(a)是变形例1的TFT基板101a的发送接收区域R1的天线单元区域U的示意性俯视图，(b)和(c)是TFT基板101a的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图11的(a)～(d)是TFT基板101a的示意性截面图。
图12是用于说明将TFT基板101a的第一传输端子部PT1与缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。
图13的(a)～(c)是用于说明TFT基板101a的制造方法的示意性截面图。
图14的(a)是变形例2的TFT基板101b的发送接收区域R1的天线单元区域U的示意性俯视图，(b)和(c)是TFT基板101b的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图15是TFT基板101b的示意性截面图。
图16的(a)～(e)是用于说明TFT基板101b的制造方法的示意性截面图。
图17的(a)～(c)是用于说明TFT基板101b的制造方法的示意性截面图。
图18的(a)是变形例3的TFT基板101c的发送接收区域R1的天线单元区域U的示意性俯视图，(b)和(c)是TFT基板101c的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的扫描天线、扫描天线的制造方法、及扫描天线中使用的TFT基板进行说明。此外，本发明并不限于以下例示的实施方式。另外，本发明的实施方式并不由附图限定。例如，截面图中的层的厚度、俯视图中的导电部及开口部的尺寸等是例示。
<扫描天线的基本结构>
使用利用了液晶材料较大的介电常数M(εM)的各向异性(双折射率)的天线单元的扫描天线对施加给与LCD面板的像素相对应的天线单元的各液晶层的电压进行控制，使各天线单元的液晶层的有效的介电常数M(εM)变化，从而由静电电容不同的天线单元形成二维图案(与LCD的图像显示对应。)。从天线射出或者由天线接收的电磁波(例如微波)被赋予与各天线单元的静电电容相应的相位差，根据由静电电容不同的天线单元形成的二维图案而在特定的方向上具有强定向性(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元赋予的相位差而对输入电磁波射入到各天线单元并在各天线单元散射后得到的球面波进行积分而得到的。也能认为各天线单元作为“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缝隙的扫描天线的基本结构。以参考的形式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中的天线单元虽然与LCD面板的像素类似，但是与LCD面板的像素的结构不同，且多个天线单元的排列也与LCD面板中的像素的排列不同。参照后面详细说明的表示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。尤其是关于缝隙以及/或者天线单元的排列，以参考的形式在本说明书中引用专利文献5的全部公开内容。
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))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、缝隙基板201、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连接到对应的TFT10。各TFT10连接到栅极总线与源极总线。
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配置成隔着空气层54与缝隙基板201相对。能够用由相对于微波的介电常数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以及空气层54作为波导管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构成天线单元U。在各天线单元U中，一个贴片电极15隔着液晶层LC与一个包含缝隙57的缝隙电极55的部分相对，构成液晶电容。另外，各天线单元U具有与液晶电容电性并联连接的辅助电容(例如参照图3)。扫描天线1000的天线单元U、与LCD面板中的像素具有相似的结构。但是，扫描天线1000与LCD面板具有许多不同点。
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。
通常在LCD面板中使用对可见光透明的基板，例如玻璃基板或者塑料基板。在反射型的LCD面板中，背面侧的基板无需透明性，因此有时也使用半导体基板。相对于此，作为天线用电介质基板1、51，优选相对于微波的介电损耗(将相对于微波的介电损耗角正切表示为tanδM。)小。优选电介质基板1、51的tanδM大致为0.03以下，进一步优选为0.01以下。具体而言，可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、电极等电路元件。例如在形成波导管的材料是空气和玻璃的情况下，玻璃的上述介电损耗较大，因此从较薄的玻璃更能减小波导损耗的观点出发，优选为400μm以下，更优选为300μm以下。没有特别的下限，只要在制造工序中能无破损地进行操作即可。
电极中使用的导电材料也是不同的。在LCD面板的像素电极或相对电极中多使用ITO膜作为透明导电膜。但是，ITO相对于微波的tanδM较大，无法作为天线中的导电层使用。缝隙电极55与反射导电板65一起作为波导管301的壁发挥功能。因此，为了抑制微波透过波导管301的壁，优选波导管301的壁的厚度、即金属层(Cu层或Al层)的厚度大。已知如果金属层的厚度是表皮深度的3倍，则电磁波衰减为1/20(-26dB)，如果是5倍，则衰减为1/150(-43dB)左右。因此，如果金属层的厚度是表皮深度的5倍，则能将电磁波的透过率降低为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，可考虑成膜时间、成本而适当地设定。当使用Cu层时，能得到与使用Al层相比形成为较薄的优点。不仅能采用在LCD的制造工序中使用的薄膜沉积法，还能采用将Cu箔或者Al箔贴附于基板等其他方法来形成比较厚的Cu层或者Al层。金属层的厚度例如是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可使用例如厚度为数mm的铝板、铜板等。
贴片电极15并不是如缝隙电极55那样构成波导管301，因此可使用与缝隙电极55相比厚度较小的Cu层或者Al层。但是，为了避免缝隙电极55的缝隙57附近的自由电子的振动诱发贴片电极15内的自由电子的振动时转化为热的损耗，优选贴片电极15的电阻低。从量产性的观点出发，与Cu层相比，优选使用Al层，优选Al层的厚度例如是0.3μm以上2μm以下。
另外，天线单元U的排列间距与像素间距大为不同。例如，当考虑12GHz(Ku频带)的微波用天线时，波长λ例如是25mm。这样，如专利文献4所记载那样，天线单元U的间距是λ/4以下和/或λ/5以下，因此成为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。因此，天线单元U的长度和宽度也会比LCD面板的像素长度和宽度大约10倍。
当然，天线单元U的排列可与LCD面板中的像素的排列不同。在此，示出排列成同心圆状的例子(例如参照日本特开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380nm～830nm)的偏振光赋予相位差，从而使偏振光状态变化(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变化)，由此进行显示。相对于此，实施方式的扫描天线1000通过使天线单元U所具有的液晶电容的静电电容值变化而使从各贴片电极激励(再辐射)的微波的相位变化。因此，优选液晶层的相对于微波的介电常数M(εM)的各向异性(ΔεM)大，优选tanδM小。例如可适宜地使用在M.Wittek et al.，SID 2015 DIGEST pp.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，可使用在九鬼、高分子第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。
液晶材料的介电常数一般具有频率分散性，但相对于微波的介电各向异性ΔεM与相对于可见光的折射率各向异性Δn存在正相关关系。因此可以说就相对于微波的天线单元用液晶材料而言，优选相对于可见光的折射率各向异性Δn大的材料。LCD用液晶材料的折射率各向异性Δn是用相对于550nm的光的折射率各向异性来评价的。如果此处也将相对于550nm的光的Δn(双折射率)用作指标，则在针对微波的天线单元中使用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。然而，Δn大的液晶材料存在极性强的倾向，因此有可能会导致可靠性降低。从可靠性的观点出发，优选Δn是0.4以下。液晶层的厚度例如为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。
首先，参照图1和图2。图1如详述那样是扫描天线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所具备的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元U，此处例示的扫描天线1000中，多个天线单元排列成同心圆状。在以下的说明中，将与天线单元U对应的TFT基板101的区域和缝隙基板201的区域称为“天线单元区域”，标注与天线单元相同的参考符号U。另外，如图2的(a)和(b)所示那样，在TFT基板101和缝隙基板201中，将由二维排列的多个天线单元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所具备的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的外径例如是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中设有由电介质基板1支承的多个栅极总线GL和多个源极总线SL，通过这些配线来规定天线单元区域U。天线单元区域U在发送接收区域R1中排列成例如同心圆状。天线单元区域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他电介质基板上。
在非发送接收区域R2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粒子的树脂作为密封材料。由此可使液晶封入TFT基板101与缝隙基板201之间，并且可确保传输端子部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者。
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)是例示扫描天线1000中的缝隙基板201的示意性俯视图，示出缝隙基板201的液晶层LC侧的表面。
在缝隙基板201中，在电介质基板51上，横跨发送接收区域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，在缝隙电极55配置有多个缝隙57。缝隙57与TFT基板101中的天线单元区域U对应配置。在图示的例子中，多个缝隙57为了构成径向线缝隙天线，使在相互大致正交的方向上延伸的一对缝隙57排列成同心圆状。由于具有相互大致正交的缝隙，因此扫描天线1000能发送、接收圆偏振波。
在非发送接收区域R2设有多个缝隙电极55的端子部IT。端子部IT与TFT基板101的传输端子部PT(图2的(a))电连接。在该例中，端子部IT配置于密封区域Rs内，通过含有导电性粒子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，在缝隙基板201的背面侧配置有供电销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构成的波导管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。供电的方式可以是直接连结供电方式和电磁耦合方式中的任一种，可采用公知的供电结构。
在图2的(a)和(b)中，示出了以包围包括发送接收区域R1的比较窄的区域的方式设置密封区域Rs的例子，但并不限于此。尤其是设置于发送接收区域R1的外侧的密封区域Rs也可以以距发送接收区域R1一定以上距离的方式，设置于例如电介质基板1以及/或者电介质基板51的边的附近。当然，设置于非发送接收区域R2的例如端子部或驱动电路也可以形成于密封区域Rs的外侧(亦即，不存在液晶层的一侧)。通过在距发送接收区域R1一定以上距离的位置设置密封区域Rs，可抑制受密封材料(尤其是固化性树脂)中所含的杂质(特别是离子性杂质)的影响而造成天线特性降低的现象。
以下，更详细地说明扫描天线1000的结构。
＜TFT基板101的结构＞
本发明的实施方式的扫描天线中使用的TFT基板具有具有顶栅结构的TFT，且具有由源极金属层形成的贴片电极。本发明的实施方式的扫描天线中使用的TFT基板能够以比专利文献6的扫描天线的TFT基板少的制造工序数(例如光掩模数)进行制造。本发明的实施方式的扫描天线中使用的TFT基板可抑制天线性能的降低，并且降低扫描天线的成本。
参照图3～图5，对扫描天线1000所具备的TFT基板101的结构进行说明。
图3的(a)～(c)是TFT基板101的示意性俯视图，图4的(a)～(e)以及图5的(a)～(c)是TFT基板101的示意性截面图。图3的(a)表示TFT基板101的发送接收区域R1的示意性俯视图，图3的(b)和图3的(c)表示TFT基板101的非发送接收区域R2的示意性俯视图。图4的(a)表示TFT基板101的发送接收区域R1的示意性截面图，图4的(b)～(e)以及图5的(a)～(c)表示TFT基板101的非发送接收区域R2的示意性截面图。
TFT基板101如上述那样具有：排列有多个天线单元区域U的发送接收信号区域R1；及设置有端子部等的非发送接收区域R2。非发送接收区域R2包含以包围发送接收区域R1的方式设置的密封区域Rs。密封区域Rs例如位于配置端子部的端子部区域与发送接收区域R1之间。
图3的(a)示出发送接收区域R1的天线单元区域U，图3的(b)示出设置于非发送接收信号区域R2的栅极端子部GT、CS端子部CT、传输端子部PT、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC，图3的(c)示出设置于非发送接收区域R2的源极端子部ST。传输端子部(也称为传输部)PT包含：位于密封区域Rs的第一传输端子部PT1、和设置于比密封区域Rs靠外侧(与液晶层相反一侧)的第二传输端子部PT2。在该例中，第一传输端子部PT1沿密封区域Rs以包围发送接收区域R1的方式延伸。
通常，栅极端子部GT和源极端子部ST分别设置于每个栅极总线和每个源极总线。栅极-源极连接部SG通常与各源极总线对应地设置。在图3的(b)中，与栅极端子部GT并列地图示出了CS端子部CT及第二传输端子部PT2，但CS端子部CT和第二传输端子部PT2的个数和配置分别与栅极端子部GT独立地进行设定。通常，CS端子部CT以及第二传输端子部PT2的个数比栅极端子部GT的个数少，考虑CS电极以及缝隙电极的电压的均匀性而适当地进行设定。另外，在形成有第一传输端子部PT1的情况下可以省略第二传输端子部PT2。
各CS端子部CT例如与各CS总线对应地设置。各CS端子部CT也可以与多个CS总线对应地设置。例如在对各CS总线供给与缝隙电压相同的电压的情况下，TFT基板101具有至少一个CS端子部CT即可。但是为了降低配线电阻，优选TFT基板101具有多个CS端子部CT。此外，缝隙电压例如为接地电位。另外，在对CS总线供给与缝隙电压相同的电压的情况下，可省略CS端子部CT或者第二传输端子部PT2中的任一个。
图4的(a)示出沿图3的(a)中的A-A'线的天线单元区域U的截面，图4的(b)示出沿图3的(b)中的B-B'线的栅极-源极连接部SG的截面，图4的(c)示出沿图3的(b)中的C-C'线的栅极端子部GT的截面，图4的(d)示出沿图3的(c)中的D-D'线的源极端子部ST的截面，图4的(e)示出沿图3的(b)中的E-E'线的第二传输端子部PT2的截面，图5的(a)示出沿图3的(b)中的F-F'线的第一传输端子部PT1的截面，图5的(b)示出沿图3的(b)中的G-G'线的栅极-源极连接部SG的截面，图5的(c)示出沿图3的(b)中的H-H'线的栅极-源极连接部SG的截面。
·天线单元区域U
如图3的(a)和图4的(a)所示，TFT基板101的各天线单元区域U具有TFT10、和连接到TFT10的漏极电极7D的贴片电极15。
如图3～图5所示，TFT基板101具有：由电介质基板1支承的源极金属层7；形成于源极金属层7上的栅极金属层3；以及形成在源极金属层7与栅极金属层3之间的栅极绝缘层4。贴片电极15包含于源极金属层7。亦即，贴片电极15由与TFT10的源极电极7S相同的导电层形成。
各天线单元区域U所具有的TFT10具备：栅极电极3G、岛状的半导体层5、接触层6S及6D、配置在栅极电极3G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具有顶栅结构。亦即，栅极电极3G经由栅极绝缘层4配置在半导体层5上。
栅极电极3G电连接到栅极总线GL，自栅极总线GL供给扫描信号电压。源极电极7S电连接到源极总线SL，自源极总线SL供给数据信号电压。于该例中，栅极电极3G及栅极总线GL由相同的导电膜(栅极用导电膜)形成。此处，源极电极7S、漏极电极7D以及源极总线SL由相同的导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜以及源极用导电膜例如为金属膜。有时将使用栅极用导电膜形成的包含栅极电极3G的层(layer)称为“栅极金属层”，将使用源极用导电膜形成的包含源极电极7S的层称为“源极金属层”。
源极金属层7包含TFT10的源极电极7S和漏极电极7D、源极总线SL、及贴片电极15。源极电极7S和漏极电极7D以与半导体层5的上表面连接的方式形成。亦即，TFT10具有顶部接触结构。此处，源极电极7S以及漏极电极7D分别经由源极接触层6S以及漏极接触层6D与半导体层5的上表面连接。
栅极绝缘层4形成在半导体层5与栅极金属层3之间。栅极绝缘层4具有达到贴片电极15的开口部4a。
栅极金属层3包括TFT10的栅极电极3G、栅极总线GL、以及在开口部4a内连接到贴片电极15的连接部3a。优选在贴片电极15内以覆盖通过开口部4a露出的部分的方式形成连接部3a。
栅极金属层3例如包含：第一导电层L1，其由选自由MoNbNi层、MoNb层、MoW层、W层、Ta层、及Ti层构成的组中一个层或者两个以上的层的叠层形成；及第二导电层L2，其形成于第一导电层L1上，且包含透明导电层(例如ITO)。栅极电极3G、栅极总线GL、以及连接部3a分别包含第一导电层L1与第二导电层L2。如后所述，第一导电层L1以及第二导电层L2使用相同的蚀刻掩模而形成，因此栅极金属层3的第一导电层L1的侧面与第二导电层L2的侧面对准。例如，在栅极电极3G、栅极总线GL、以及连接部3a的各个中，第一导电层L1的侧面与第二导电层L2的侧面对准。此外，为了方便，有时省略第一导电层L1以及第二导电层L2的图示。
栅极金属层3的第一导电层L1由高熔点金属含有层形成。“高熔点金属含有层”是包含选自由钛(Ti)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)以及铌(Nb)构成的组中的至少一种元素的层。高熔点金属含有层还可以是层叠结构。例如，高熔点金属含有层是指由Ti、W、Mo、Ta、Nb、包含它们的合金、及它们的氮化物、以及所述金属或合金与所述氮化物的固溶体中的任一种形成的层。
栅极金属层3的第一导电层L1的厚度例如为20nm以上500nm以下。栅极金属层3的第二导电层L2的厚度例如为30nm以上200nm以下。
栅极金属层3的结构并不限于上述例。但是优选栅极金属层3不含容易溶出到液晶层LC中的金属(例如Cu、Al、Ag、或者Au)。特别优选栅极金属层3不含Cu。
在TFT基板101中，贴片电极15由与源极电极7S相同的导电膜形成(亦即，贴片电极15包含于源极金属层7)，因此能够削减制造成本(例如光掩模数)。TFT基板101能够使扫描天线的成本降低。
在专利文献6的扫描天线所具有的TFT基板的制造工序中，例如使用七张光掩模(除对准标记21的形成以外)。相对于此，可使用四张光掩模来制造本实施方式的TFT基板101。详细的制造工序如后所述。
另外，具有TFT基板101的扫描天线抑制了天线性能的降低。以下对该情况进行说明。
图6是表示扫描天线1000所具备的液晶面板100A的结构的截面图。液晶面板100A具有TFT基板101、缝隙基板201、以及设置在它们之间的液晶层LC。如图6所示，TFT基板101具有覆盖TFT基板101的液晶层LC侧的表面的第一取向膜32A。第一取向膜32A与栅极金属层3及液晶层LC相接。以覆盖栅极金属层3的方式形成第一取向膜32A。以与TFT基板101相对的方式配置的缝隙基板201具有第二取向膜42A，该第二取向膜42A覆盖缝隙电极55，且与液晶层LC相接。
例如，如果与第一取向膜32A相接的栅极金属层3包含Cu层，则存在Cu从栅极金属层3溶出到液晶层LC的担忧。根据本发明者的研究，仅用取向膜覆盖包含Cu层的栅极金属层，有时无法充分防止Cu溶出到液晶层LC。由于Cu溶出到液晶层LC，存在液晶材料劣化，天线特性降低的现象。
如上述那样，扫描天线通过控制对天线单元的各液晶层施加的电压，使各天线单元的液晶层的有效的介电常数M(εM)变化，由此通过静电电容不同的天线单元形成二维图案。微波区域的介电各向异性△εM(相对于可见光的双折射率Δn)大的液晶材料的电阻率低，因此对液晶电容施加的电压的保持率低。如果液晶电容的电压保持率降低，则对液晶层施加的有效电压降低，并未对液晶层施加目标电压。其结果，天线单元的液晶层对微波赋予的相位差偏离规定值。如果相位差偏离规定值，则天线特性降低。实际上，扫描天线被设计成在预先决定的共振频率下增益最大，因此电压保持率降低例如体现为增益降低。
微波区域的介电各向异性ΔεM大的液晶材料例如包含异硫氰酸根基(-NCS)或者硫氰酸根基(-SCN)。包含异硫氰酸根基或硫氰酸根基的液晶材料容易劣化。如果液晶材料劣化，则电阻率进一步降低，电压保持进一步降低。包含异硫氰酸根基或者硫氰酸根基的液晶材料具有强极性，化学稳定性比现有LCD所使用的液晶材料低。异硫氰酸根基以及硫氰酸根基具有强极性，因此容易吸收水分，另外，有时与金属离子(例如Cu离子或者Al离子)反应。另外，如果持续施加直流电压，则有时引起电分解反应。另外，包含异硫氰酸根基或者硫氰酸根基的液晶材料吸收从紫外线区域到430nm附近的光，容易光分解。另外，包含异硫氰酸根基或者硫氰酸根基的液晶材料不耐热。由于这些原因引起的液晶材料的电阻率降低、以及/或者离子性杂质增加，因此液晶电容的电压保持率降低。
TFT基板101的栅极金属层3如上述那样具有层叠结构，该层叠结构具有由高熔点金属含有层形成的第一导电层L1、和包含透明导电层的第二导电层L2。因此，抑制了天线性能的降低。
从天线性能的观点来看，优选包含贴片电极15的源极金属层7具有低电阻金属层。此处，“低电阻金属层”是包含选自由铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)及金(Au)构成的组中的至少一种元素的层。此外，可省略开口部4a和连接部3a。但是，优选贴片电极15由连接部3a或者栅极绝缘层4中的至少任一个覆盖。如果贴片电极15由连接部3a或者栅极绝缘层4中的至少任一个覆盖，则可抑制在贴片电极15中产生腐蚀。另外，如果贴片电极15由连接部3a或者栅极绝缘层4中的至少任一个覆盖，则可抑制金属(特别是Cu)从贴片电极15溶出到液晶层LC。
在图示的例中，贴片电极15由连接部3a覆盖，且未被绝缘层(除取向膜之外)覆盖。因此，可实现较高的天线性能。
源极金属层7的厚度优选为0.3μm以上1μm以下。虽然并不取决于TFT的结构，但例如具有超过1μm的厚度的源极金属层有时无法获得所希望的图案化精度。例如，有时产生如下问题：无法以高精度控制源极电极与漏极电极之间的间隙(相当于TFT的沟道长)的长度。因此，源极金属层7的厚度优选为1μm以下。
源极金属层7可以仅由低电阻金属层形成，也可以具有包含低电阻金属层的层叠结构。包含低电阻金属层的层叠结构在低电阻金属层之上以及/或者之下具有高熔点金属含有层。源极金属层7所具有的低电阻金属层的厚度例如可以是0.3μm以上0.9μm以下。在源极电极7S、漏极电极7D以及贴片电极15包含Al层的情况下(亦即，在源极金属层7包含Al层的情况下)，优选Al层的厚度为0.3μm以上0.9μm以下。在源极电极7S、漏极电极7D以及贴片电极15包含Cu层的情况下(亦即，在源极金属层7包含Cu层的情况下)，Cu层的厚度优选为0.3μm以上0.8μm以下。
TFT基板101可以如图示那样在电介质基板1与半导体层5之间进一步具有基底绝缘层20。基底绝缘层20例如形成于电介质基板1的整个面。此外，可省略基底绝缘层20。
各天线单元区域也可以具有与液晶电容电性并联连接的辅助电容。在该例中，辅助电容由与漏极电极7D电连接的下部辅助电容电极7C、栅极绝缘层4、隔着栅极绝缘层4与下部辅助电容电极7C相对的上部辅助电容电极3C构成。下部辅助电容电极7C包含于源极金属层7，上部辅助电容电极3C包含于栅极金属层3。栅极金属层3还包含连接到上部辅助电容电极3C的CS总线(辅助电容线)CL。CS总线CL例如与栅极总线GL大致平行地延伸。在该例中，上部辅助电容电极3C与CS总线CL一体地形成。上部辅助电容电极3C的宽度也可以比CS总线CL的宽度大。另外，在该例中，下部辅助电容电极7C从漏极电极7D延伸设置。下部辅助电容电极7C的宽度也可以比从漏极电极7D延伸设置的部分中的除下部辅助电容电极7C以外的部分的宽度大。在该例中，贴片电极15从下部辅助电容电极7C延伸设置，其中，下部辅助电容电极7C从漏极电极7D延伸设置。此外，辅助电容与贴片电极15之间的配置关系并不限于图示的例。
·栅极-源极连接部SG
TFT基板101在非发送接收区域R2具有栅极-源极连接部SG。栅极-源极连接部SG与将各栅极总线GL形成在源极金属层7内的连接配线(有时称为“栅极下部连接配线”。)电连接。通过设置栅极-源极连接部SG，可在源极金属层7形成栅极端子部GT的下部连接部。具有在源极金属层7中形成的下部连接部的栅极端子部GT的可靠性优异。详细如后所述。
如图3的(b)、图4的(b)、图5的(b)及图5的(c)所示，栅极-源极连接部SG经由栅极总线连接部3sgA与栅极总线GL和栅极下部连接配线7sg电连接。
具体而言，栅极-源极连接部SG具有栅极下部连接配线7sg、形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1、及连接到栅极总线GL的栅极总线连接部3sgA。
栅极下部连接配线7sg包含于源极金属层7，且与源极总线SL电分离。
形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1达到栅极下部连接配线7sg。
栅极总线连接部3sgA包含于栅极金属层3，且与栅极总线GL电连接。在该例中，栅极总线连接部3sgA从栅极总线GL延伸设置，且与栅极总线GL一体地形成。栅极总线连接部3sgA形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1内，在开口部4sg1内与栅极下部连接配线7sg连接。在该例中，栅极总线连接部3sgA在开口部4sg1内与栅极下部连接配线7sg接触。
栅极总线连接部3sgA与后述的各端子部的上部连接部同样地包含于栅极金属层3。因此可使用四张光掩模来制造TFT基板101。
栅极总线连接部3sgA例如包含栅极金属层3中所含的第一导电层L1和第二导电层L2。此时，栅极总线连接部3sgA的第一导电层L1的侧面与栅极总线连接部3sgA的第二导电层L2的侧面对准。
栅极总线连接部3sgA的宽度可以比栅极总线GL的宽度大。此处，栅极总线连接部3sgA的宽度比栅极下部连接配线7sg的宽度小。
·栅极端子部GT
TFT基板101在非发送接收区域R2具有栅极端子部GT。栅极端子部GT通常以与在每个栅极总线中所设的栅极-源极连接部SG对应的方式进行设置。
栅极端子部GT如图3的(b)和图4的(c)所示那样具有栅极端子用下部连接部7gA(有时简称为“下部连接部7gA”。)、形成于栅极绝缘层4的开口部4g、以及栅极端子用上部连接部3gA(有时简称为“上部连接部3gA”。)。
下部连接部7gA包含于源极金属层7。下部连接部7gA与形成于栅极-源极连接部SG的栅极下部连接配线7sg连接。在该例中，下部连接部7gA从栅极下部连接配线7sg延伸设置，且与栅极下部连接配线7sg一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4g达到下部连接部7gA。
上部连接部3gA包含于栅极金属层3。上部连接部3gA形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4g内，且在开口部4g内与下部连接部7gA连接。此处，上部连接部3gA在开口部4g内与下部连接部7gA接触。
上部连接部3gA包含于栅极金属层3，因此可使用四张光掩模制造TFT基板101。
上部连接部3gA例如包含栅极金属层3所包含的第一导电层L1和第二导电层L2。此时，上部连接部3gA的第一导电层L1的侧面与上部连接部3gA的第二导电层L2的侧面对准。
从电介质基板1的法线方向观察时，上部连接部3gA的全部可以与下部连接部7gA重叠。
栅极端子部GT具有源极金属层7所包含的下部连接部7gA，因此与例如下部连接部包含于栅极金属层3的情况相比而言，具有优异的可靠性。
在端子部，特别是在设置在比密封区域Rs靠外侧(与液晶层相反一侧)的端子部，由于大气中的水分(可含有杂质。)而产生腐蚀。另外，在制作具有玻璃基板的TFT基板作为电介质基板的工序中，由于玻璃基板的碎片或碎屑(玻璃屑)，有时在端子部的下部连接部产生划痕或断线。例如，由一个母板制作多个TFT基板。例如在将母板切断时、在母板上形成划线时等产生玻璃屑。
在下部连接部包含于栅极金属层3的情况下，由于并未在下部连接部上形成绝缘层，因此容易在下部连接部产生上述问题(亦即腐蚀、划痕、断线等)。相对于此，TFT基板101的栅极端子部GT由于下部连接部7gA包含于源极金属层7，因此抑制了上述问题的产生。这样，TFT基板101的栅极端子部GT由于下部连接部7gA包含于源极金属层7，因此与例如下部连接部包含于栅极金属层3的情况相比而言，具有优异的可靠性。从可靠性的观点来看，优选栅极绝缘层4的厚度较大。
·源极端子部ST
源极端子部ST如图3的(c)和图4的(d)所示那样可具有与栅极端子部GT相同的结构。源极端子部ST通常设置于每个源极总线。
源极端子部ST具有源极端子用下部连接部7sA(有时也简称为“下部连接部7sA”。)、形成于栅极绝缘层4的开口部4s、以及源极端子用上部连接部3sA(有时也简称为“上部连接部3sA”。)。
下部连接部7sA包含于源极金属层7，且与源极总线SL连接。在该例中，下部连接部7sA从源极总线SL延伸设置，且与源极总线SL一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4s达到下部连接部7sA。
上部连接部3sA包含于栅极金属层3。上部连接部3sA形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4s内，且在开口部4s内与下部连接部7sA连接。此处，上部连接部3sA在开口部4s内与下部连接部7sA接触。
上部连接部3sA包含于栅极金属层3，由此可使用四张光掩模来制造TFT基板101。以下所说明的其他端子部的上部连接部也同样地包含于栅极金属层3。因此可使用四张光掩模来制造TFT基板101。
上部连接部3sA例如包含栅极金属层3所包含的第一导电层L1与第二导电层L2。此时，上部连接部3sA的第一导电层L1的侧面与上部连接部3sA的第二导电层L2的侧面对准。
从电介质基板1的法线方向观察时，上部连接部3sA的全部可以与下部连接部7sA重叠。
源极端子部ST具有源极金属层7所包含的下部连接部7sA，因此与栅极端子部GT同样地具有优异的可靠性。如上述那样，由于通过源极金属层7形成栅极端子部GT的下部连接部，因此对于各栅极端子部GT，设置有将栅极金属层3与源极金属层7连接的栅极-源极连接部SG。相对于此，源极端子部ST无需设置此种连接部。
·CS端子部CT、CS-源极连接部SC
TFT基板101如图3的(b)所示那样在非发送接收区域R2具有CS端子部CT和CS-源极连接部SC。CS-源极连接部SC例如设置于每个CS总线。CS端子部CT例如与每个CS总线中所设的CS-源极连接部SC对应地设置。虽然省略了CS端子部CT的截面结构的图示，但如图3的(b)所示那样，也可以具有与栅极端子部GT相同的结构。关于CS-源极连接部SC，也省略了截面结构的图示，但CS-源极连接部SC在该例中具有与栅极-源极连接部SG相同的结构。
具体而言，CS-源极连接部SC具有CS下部连接配线7sC、形成于栅极绝缘层4的开口部4sc1、以及连接到CS总线CL的CS总线连接部3scA。
CS下部连接配线7sC包含于源极金属层7，且与源极总线SL电分离。
形成于栅极绝缘层4的开口部4sc1达到CS下部连接配线7sc。
CS总线连接部3scA包含于栅极金属层3，且与CS总线CL电连接。在该例中，CS总线连接部3scA从CS总线CL延伸设置，且与CS总线CL一体地形成。CS总线连接部3scA形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4sc1内，且在开口部4sc1内与CS下部连接配线7sc连接。在该例中，CS总线连接部3scA在开口部4sc1内与CS下部连接配线7sc接触。
CS总线连接部3scA例如包含栅极金属层3所包含的第一导电层L1与第二导电层L2。此时，CS总线连接部3scA的第一导电层L1的侧面与CS总线连接部3scA的第二导电层L2的侧面对准。
CS总线连接部3scA的宽度也可以比CS总线CL的宽度大。此处，CS总线连接部3scA的宽度比CS下部连接配线7sc的宽度小。
通过设置CS-源极连接部SC，可通过源极金属层7形成CS端子部CT的下部连接部。因此，TFT基板101的CS端子部CT具有优异的可靠性。
CS端子部CT具有CS端子用下部连接部7c(有时也简称为“下部连接部7c”。)、形成于栅极绝缘层4的开口部4c、以及CS端子用上部连接部3c(有时也简称为“上部连接部3c”。)。
下部连接部7c包含于源极金属层7。下部连接部7c与形成于CS-源极连接部SC的CS下部连接配线7sc连接。在该例中，下部连接部7c从CS下部连接配线7sc延伸设置。在该例中，从CS下部连接配线7sc延伸设置的部分包含后述的第一传输端子部PT1的下部连接部7p1A、第二传输端子部PT2的下部连接部7p2、以及CS端子用下部连接部7c。
形成于栅极绝缘层4的开口部4c达到下部连接部7c。
上部连接部3c包含于栅极金属层3。上部连接部3c形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4c内，且在开口部4c内与下部连接部7c连接。此处，上部连接部3c在开口部4c内与下部连接部7c接触。
上部连接部3c例如包含栅极金属层3所包含的第一导电层L1与第二导电层L2。此时，上部连接部3c的第一导电层L1的侧面与上部连接部3c的第二导电层L2的侧面对准。
从电介质基板1的法线方向观察时，上部连接部3c的全部可以与下部连接部7c重叠。
CS端子部CT具有源极金属层7所包含的下部连接部7c，因此与栅极端子部GT同样地具有优异的可靠性。
在图示的例中，栅极-源极连接部SG和CS-源极连接部SC设于密封区域Rs的内侧(液晶层侧)。但本实施方式并不限于此，栅极-源极连接部SG和/或CS-源极连接部SC也可以设置于密封区域Rs的外侧(与液晶层相反一侧)。
传输端子部PT
第一传输端子部PT1如图3的(b)及图5的(a)所示那样具有第一传输端子用下部连接部7p1A(有时也简称为“下部连接部7p1A”。)、形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A、以及第一传输端子用上部连接部3p1A(有时也简称为“上部连接部3p1A”。)。
下部连接部7p1A包含于源极金属层7。下部连接部7p1A与源极总线SL电分离。下部连接部7p1A与CS总线CL电连接。在该例中，下部连接部7p1A与形成于CS-源极连接部SC的CS下部连接配线7sc一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A达到下部连接部7p1A。
上部连接部3p1A包含于栅极金属层3。上部连接部3p1A形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A内，且在开口部4p1A内与下部连接部7p1A连接。此处，上部连接部3p1A在开口部4p1A内与下部连接部7p1A接触。上部连接部3p1A通过例如包含导电性粒子的密封材料，与缝隙基板侧的传输端子用连接部连接(参照后述的图7的(b))。
上部连接部3p1A例如包括栅极金属层3所包含的第一导电层L1和第二导电层L2。此时，上部连接部3p1A的第一导电层L1的侧面与上部连接部3p1A的第二导电层L2的侧面对准。
第一传输端子部PT1具有源极金属层7所包含的下部连接部7p1A，因此与栅极端子部GT同样地具有优异的可靠性。
在该例中，形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A以仅露出下部连接部7p1A的一部分的方式形成。从电介质基板1的法线方向观察时，形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A位于下部连接部7p1A的内侧。因此，开口部4p1A内的全部区域具有层叠结构，该层叠结构在电介质基板1上具有下部连接部7p1A和上部连接部3p1A。在第一传输端子部PT1中，在不具有下部连接部7p1A的全部区域具有层叠结构，该层叠结构具有栅极绝缘层4。因此，TFT基板101的第一传输端子部PT1具有优异的可靠性。从可靠性的观点来看，优选栅极绝缘层4的厚度较大。
下部连接部7P1A内、位于开口部4p1A内的部分由上部连接部3p1A覆盖。
从电介质基板1的法线方向观察时，上部连接部3p1A的全部也可以与下部连接部7p1A重叠。
在该例中，下部连接部7p1A配置在彼此邻接的两个栅极总线GL之间。隔着栅极总线GL配置的两个下部连接部7p1A也可以经由导电连接部(未图示)电连接。导电连接部也可以由栅极金属层3形成。
此外，此处，下部连接部7p1A通过一个开口部4p1A与上部连接部3p1A连接，但也可以对一个下部连接部7p1A设置多个开口部。
第二传输端子部PT2设置于密封区域Rs的外侧(与发送接收区域R1相反一侧)。第二传输端子部PT2如图4的(e)所示那样具有第二传输端子用下部连接部7p2(有时也简称为“下部连接部7p2”。)、形成于栅极绝缘层4的开口部4p2、及第二传输端子用上部连接部3p2(有时也简称为“上部连接部3p2”。)。
下部连接部7p2包含于源极金属层7。下部连接部7p2与源极总线SL电分离。下部连接部7p2与CS总线CL电连接。在该例中，下部连接部7p2从第一传输端子用下部连接部7p1A延伸设置，且与下部连接部7p1A一体地形成，其中第一传输端子用下部连接部7p1A从形成于CS-源极连接部SC的CS下部连接配线7sc延伸设置。
形成于栅极绝缘层4的开口部4p2达到下部连接部7p2。
上部连接部3p2包含于栅极金属层3。上部连接部3p2形成在形成于栅极绝缘层4的开口部4p2内，且在开口部4p2内与下部连接部7p2连接。此处，上部连接部3p2在开口部4p2内与下部连接部7p2接触。
上部连接部3p2例如包括栅极金属层3所包含的第一导电层L1和第二导电层L2。此时，上部连接部3p2的第一导电层L1的侧面与上部连接部3p2的第二导电层L2的侧面对准。
第二传输端子部PT2具有源极金属层7所包含的下部连接部7p2，因此与栅极端子部GT同样地具有优异的可靠性。
在第二传输端子部PT2中，上部连接部3p2也通过例如包含导电性粒子的密封材料与缝隙基板侧的传输端子用连接部连接。
<缝隙基板201的结构>
参照图7的(a)和图7的(b)，对缝隙基板201的结构更加具体地进行说明。
图7的(a)是示意性表示缝隙基板201中的天线单元区域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作为波导管301的壁发挥功能。
在发送接收区域R1中，于缝隙电极55形成有多个缝隙57。缝隙57是将缝隙电极55贯通的开口。在该例中，在各天线单元区域U中配置有一个缝隙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，因此可提高可靠性。如果缝隙电极55由Cu层形成，则Cu有时会溶出到液晶层LC。另外，如果使用薄膜沉积技术在Al层中形成缝隙电极55，则在Al层中有时会包含孔隙。第四绝缘层58可防止液晶材料侵入Al层的孔隙。此外，如果将作为Al层的铝箔用粘接材料贴附于电介质基板51，对其进行图案化而制作缝隙电极55，则可避免孔隙的问题。
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，例如可以是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，可提高缝隙电极55与第三绝缘层52的密接性。另外，通过设置上层55U，可抑制主层55M(例如Cu层)的腐蚀。
反射导电板65构成波导管301的壁，因此优选具有表皮深度的3倍以上、优选为5倍以上的厚度。反射导电板65例如可使用通过切削而制作的厚度为数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具有达到缝隙电极55的开口部。上部连接部60在开口部内与缝隙电极55相接。在本实施方式中，端子部IT配置于密封区域Rs内，通过含有导电性粒子的密封树脂与TFT基板中的传输端子部连接(传输部)。
传输部
图7的(b)是用于说明将TFT基板101的第一传输端子部PT1与缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。
在传输部中，端子部IT的上部连接部60与TFT基板101中的第一传输端子部PT1的第一传输端子用上部连接部3p1A电连接。在本实施方式中，将上部连接部60和上部连接部3p1A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和上部连接部3p1A的第二导电层L2均为ITO膜、IZO膜等透明导电层，有时在其表面形成氧化膜。当形成氧化膜时，无法确保透明导电层彼此的电连接，接触电阻有可能变高。相对于此，在本实施方式中，经由包含导电性珠(例如Au珠)71的树脂使这些透明导电层粘接，因此即使形成表面氧化膜，导电性珠也会突破(贯通)表面氧化膜，从而可抑制接触电阻增大。导电性珠71也可以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和上部连接部3p1A的第二导电层L2，从而与缝隙电极55和上部连接部3p1A的第一导电层L1直接相接。
传输部既可以配置于扫描天线1000的中心部和周缘部(亦即，从扫描天线1000的法线方向观察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者。传输部既可以配置于封入液晶的密封区域Rs内，也可以配置于密封区域Rs的外侧(与液晶层相反一侧)。
<TFT基板101的制造方法>
参照图8的(a)～(e)和图9的(a)～(c)对TFT基板101的制造方法进行说明。
图8的(a)～(e)和图9的(a)～(c)是用于说明TFT基板101的制造方法的示意性截面图。这些图分别表示与图4的(a)～(c)和图5的(a)对应的截面。此外，关于与图4的(d)、图4的(e)以及图5的(b)对应的截面，省略图示，但通过与图4的(c)对应的截面相同的方法形成。
如上述那样，在本实施方式中，TFT基板101在电介质基板1上依次具有源极金属层7、栅极绝缘层4以及栅极金属层3。
源极金属层7包括：TFT10的源极电极7S和漏极电极7D、贴片电极15、源极总线SL、下部辅助电容电极7C、各端子部的下部连接部7gA、7sA、7c、7p1A及7p2、栅极-源极连接部SG的栅极下部连接配线7sg、以及CS-源极连接部SC的CS下部连接配线7sc。
栅极金属层3包括TFT10的栅极电极3G、栅极总线GL、CS总线CL、连接部3a、上部辅助电容电极3C、各端子部的上部连接部3gA、3sA、3c、3p1A以及3p2、栅极-源极连接部SG的栅极总线连接部3sgA以及CS-源极连接部SC的CS总线连接部3scA。
首先，如图8的(a)所示，在电介质基板1上依次形成基底绝缘层20、本征非晶硅膜5'及n+型非晶硅膜6'。此处，作为基底绝缘层20，例如形成厚度200nm的氮化硅(SixNy)膜。进一步，例如形成厚度120nm的本征非晶硅膜5'和例如厚度30nm的n+型非晶硅膜6'。此外，在半导体层5中使用的半导体膜不限于非晶硅膜。
接着，对本征非晶硅膜5'和n+型非晶硅膜6'进行图案化，由此如图8的(b)所示那样得到岛状的半导体层5和接触层6。
接着，如图8的(c)所示那样在基底绝缘层20上和接触层6上形成源极用导电膜7'。此处，作为源极用导电膜7'，形成依次层叠有Ti(厚度：例如20nm)和Cu(厚度：例如500nm)的层叠膜(Cu/Ti)。
接着，对源极用导电膜7'进行图案化，由此如图8的(d)所示那样得到源极金属层7。具体而言，在天线单元形成区域形成源极电极7S和漏极电极7D、连接到漏极电极7D的贴片电极15、连接到源极电极7S的源极总线SL、及连接到漏极电极7D的下部辅助电容电极7C，在各端子部形成区域形成下部连接部7gA、7sA、7c、7p1A及7p2，在栅极-源极连接部形成区域形成栅极下部连接配线7sg，在CS-源极连接部形成区域形成CS下部连接配线7sc。此时，接触层6也被蚀刻，形成相互分离的源极接触层6S和漏极接触层6D。此处，通过湿式蚀刻和干式蚀刻进行源极用导电膜7'的图案化。例如也可以在使用混酸水溶液通过湿式蚀刻对Cu膜进行图案化之后，通过干式蚀刻对Ti膜和接触层(n+型非晶硅层)6同时进行图案化。
接下来，如图8的(e)所示那样以覆盖源极金属层7和基底绝缘层20的方式形成栅极绝缘膜4'。作为栅极绝缘膜4'，可适当地使用氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SixNy)膜、氧化氮化硅(SiOxNy；x>y)膜、氮化氧化硅(SiNxOy；x>y)膜等。此处，作为栅极绝缘膜4'，例如形成厚度为350nm的氮化硅(SixNy)膜。在该例中，栅极绝缘膜4'以与半导体层5的沟道区域相接的方式进行配置。
此外，在截面图中，为了简便，有时如平坦化层那样表示栅极绝缘膜4'或者栅极绝缘层4，但通常情况下，利用薄膜沉积法(例如CVD法、溅射法、真空蒸镀法)形成的层具有反映了基底阶差的表面。
接着，通过公知的光刻工艺进行栅极绝缘膜4'的蚀刻，由此如图9的(a)所示那样得到栅极绝缘层4。具体而言，在天线单元形成区域中形成达到贴片电极15的开口部4a，在栅极端子部形成区域中形成达到下部连接部7gA的开口部4g，在源极端子部形成区域中形成达到下部连接部7sA的开口部4s，在CS端子部形成区域中形成达到下部连接部7c的开口部4c，在第一传输端子部形成区域中形成达到下部连接部7p1A的开口部4p1A，在第二传输端子部形成区域中形成达到下部连接部7p2的开口部4p2，在栅极-源极连接部形成区域中形成达到栅极下部连接配线7sg的开口部4sg1，在CS-源极连接部形成区域中形成达到CS下部连接配线7sc的开口部4sc1。栅极绝缘膜4'例如通过使用氟系气体的干式蚀刻进行蚀刻。
接着，如图9的(b)所示那样在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部内形成栅极用导电膜3'。此处，作为栅极用导电膜3'，形成将第一导电膜L1'与第二导电膜L2'依次层叠而成的层叠膜。例如，首先在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部内，形成MoNbNi膜(厚度：例如300nm)作为第一导电膜，其后在第一导电膜L1'上形成ITO膜(厚度：例如70nm)作为第二导电膜L2'，由此得到栅极用导电膜3'(此处为ITO/MoNbNi的层叠膜)。还可以使用选自由MoNbNi膜、MoNb膜、MoW膜、W膜、Ta膜、以及Ti膜构成的组中的一个膜或者两个以上膜的层叠膜作为第一导电膜L1'。
接着，对栅极用导电膜3'进行图案化，由此如图9的(c)所示那样得到栅极金属层3。此处，例如通过湿式蚀刻而进行栅极用导电膜3'的图案化。此处，使用同一蚀刻掩模对第一导电膜L1'与第二导电膜L2'进行蚀刻。由此，得到具有第一导电层L1和第二导电层L2的栅极金属层3。所得到的栅极金属层3的第一导电层L1的侧面与第二导电层L2的侧面对准。
具体而言，在天线单元形成区域中形成包含隔着栅极绝缘层4与半导体层5相对的部分的栅极电极3G；连接到栅极电极3G的栅极总线GL；包含隔着栅极绝缘层4与下部辅助电容电极7C相对的部分的上部辅助电容电极3C；连接到上部辅助电容电极3C的CS总线CL；以及在开口部4a内与贴片电极15连接的连接部3a。在栅极端子部形成区域中形成在开口部4g内与下部连接部7gA连接的上部连接部3gA，在源极端子部形成区域中形成在开ロ部4s内与下部连接部7sA连接的上部连接部3sA，在CS端子部形成区域中形成在开口部4c内与下部连接部7c连接的上部连接部3c，在第一传输端子部形成区域中形成在开口部4p1A内与下部连接部7p1A连接的上部连接部3p1A，在第二传输端子部形成区域中形成在开口部4p2内与下部连接部7p2连接的上部连接部3p2，在栅极-源极连接部形成区域中形成在开口部4sg1内与栅极下部连接配线7sg连接的栅极总线连接部3sgA，在CS-源极连接部形成区域中形成在开口部4sc1内与CS下部连接配线7sc连接的CS总线连接部3scA。
这样，得到TFT10，且得到天线单元区域U、源极端子部ST、栅极端子部GT、CS端子部CT、第一传输端子部PT1、第二传输端子部PT2、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC。
这样，制造了TFT基板101。
如上述那样，可使用四张光掩模来制造TFT基板101。
<缝隙基板201的制造方法>
缝隙基板201例如可通过以下的方法制造。
首先，在电介质基板上形成第三绝缘层(厚度：例如为200nm)52。可使用玻璃基板、树脂基板等相对于电磁波的透过率高(介电常数εM和介电损耗tanδM小)的基板作为电介质基板。为了抑制电磁波衰减，优选电介质基板较薄。例如，还可以通过后述的工序在玻璃基板的表面形成缝隙电极55等构成元件之后，使玻璃基板从背面侧薄板化。由此，可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等构成元件直接形成在树脂基板上，也可以使用转印法而形成在树脂基板上。如果利用转印法，则例如在玻璃基板上形成树脂膜(例如聚酰亚胺膜)，且通过后述的工艺在树脂膜上形成构成元件之后，使形成有构成元件的树脂膜与玻璃基板分离。通常情况下，与玻璃相比而言，树脂的介电常数εM和介电损耗tanδM较小。树脂基板的厚度例如为3μm～300μm。除聚酰亚胺之外，例如还可以使用液晶高分子作为树脂材料。
作为第三绝缘层52，并没有特别地限定，例如可适当地使用氧化硅(SiOx)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，在第三绝缘层52之上形成金属膜，对其进行图案化，由此得到具有多个缝隙57的缝隙电极55。还可以使用厚度为2μm～5μm的Cu膜(或者Al膜)作为金属膜。此处，使用依次层叠Ti(厚度：例如为20nm)和Cu(厚度：例如为3000nm)而成的层叠膜。此外，还可以形成依次层叠Ti膜、Cu膜及Ti膜而成的层叠膜作为替代。
其后，在缝隙电极55上和缝隙57内形成第四绝缘层(厚度：例如为100nm或200nm)58。第四绝缘层58的材料可以与第三绝缘层的材料相同。其后，在非发送接收区域R2中，在第四绝缘层58形成达到缝隙电极55的开口部。
接着，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，且对其进行图案化，由此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。
(变形例1)
参照图10和图11，对本实施方式的变形例1的TFT基板101a进行说明。对与图3～图5所示的TFT基板101共用的结构标注共用的参照符号并省略说明。
图10的(a)～(c)是TFT基板101a的示意性俯视图。图10的(a)表示发送接收区域R1的天线单元区域U，图10的(b)表示设置于非发送接收区域R2的栅极端子部GT、CS端子部CT、传输端子部PT、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC，图10的(c)表示设置于非发送接收信号区域R2的源极端子部ST。
图11的(a)～(d)是TFT基板101a的示意性截面图。图11的(a)表示沿图10的(b)中的B-B'线的栅极-源极连接部SG的截面，图11的(b)表示沿图10的(b)中的F-F'线的第一传输端子部PT1的截面，图11的(c)表示沿图10的(b)中的G-G'线的栅极-源极连接部SG的截面，图11的(d)表示沿图10的(b)中的H-H'线的栅极-源极连接部SG的截面。此外，关于TFT基板101a的其他截面，由于其与TFT基板101相同，因此省略图示和说明。以下，主要对与TFT基板101不同的点进行说明。
第一传输端子部PT1
如图10的(b)和图11的(b)所示，TFT基板101a的第一传输端子部PT1具有：第一传输端子用下部连接部7p1B、形成于栅极绝缘层4的开口部4p1B、以及第一传输端子用上部连接部3p1B。
如图3的(b)和图5的(a)所示，在TFT基板101的第一传输端子部PT1中，从电介质基板1的法线方向观察时，开口部4p1A位于下部连接部7p1A的内侧。亦即，以仅露出下部连接部7p1A的一部分的方式形成开口部4p1A。因此，在TFT基板101中，从电介质基板1的法线方向观察时，下部连接部7p1A中的一部分在开口部4p1A内与上部连接部3p1A重叠。
相对于此，在TFT基板101a的第一传输端子部PT1中，如图10的(b)和图11的(b)所示那样，上部连接部3p1B在从电介质基板1的法线方向观察时，在形成于栅极绝缘层4的开口部4p1B内包含不与下部连接部7p1B重叠的部分。以将下部连接部7p1B全部露出的方式形成开口部4p1B。因此，在TFT基板101a中，从电介质基板1的法线方向观察时，下部连接部7p1B的全部在开口部4p1B内与上部连接部3p1B重叠。
图12是用于说明将TFT基板101a的第一传输端子部PT1与缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。与TFT基板101相比而言，在TFT基板101a中，导电性粒子与上部连接部3p1B的接触容易稳定。与TFT基板101相比而言，TFT基板101a具有容易控制液晶层的厚度(单元间隙)的优点。
此外，从第一传输端子部PT1的可靠性的观点来看，TFT基板101a不及TFT基板101。但在TFT基板101中，开口部4p1A内的全部区域具有层叠结构，该重叠结构是在电介质基板1上具有下部连接部7p1A和上部连接部3p1A。在第一传输端子部PT1中，不具有下部连接部7p1A的整个区域具有层叠结构，该层叠结构具有栅极绝缘层4。相对于此，在TFT基板101a中，在开口部4p1B内，在电介质基板1上仅具有上部连接部3p1B，且包含具有不含下部连接部7p1B的层叠结构的区域。TFT基板101a的第一传输端子部PT1包含具有层叠结构的区域，该层叠结构不含下部连接部7p1B和栅极绝缘层4中的任一个。因此可靠性差。
栅极-源极连接部SG、CS-源极连接部SC
如图10的(b)和图11的(c)所示，TFT基板101a的栅极-源极连接部SG在如下方面与TFT基板101不同，亦即栅极总线连接部3sgB的宽度比栅极下部连接配线7sg的宽度大。
如图10的(b)所示，TFT基板101a的CS-源极连接部SG在如下方面与TFT基板101不同，亦即CS总线连接部3scB的宽度比CS下部连接配线7sc的宽度大。
此外，TFT基板101a的导电部和开口部的形状并不限于附图，可适当地变更。
在具有这样的结构的TFT基板101a中，也获得了与TFT基板101相同的效果。
<TFT基板101a的制造方法>
参照图13的(a)～(c)，对TFT基板101a的制造方法进行说明。图13的(a)～(c)是用于说明TFT基板101a的制造方法的示意性截面图。这些图分别表示TFT基板101a的A-A'截面、B-B'截面、C-C'截面、以及F-F'截面。以下，主要对与TFT基板101的制造方法不同的点进行说明。
首先，与参照图8的(a)～(e)进行的说明同样地在电介质基板1上形成基底绝缘层20、岛状半导体层5、接触层6S、6D、源极金属层7、栅极绝缘膜4'、以及栅极金属层3。此处，源极金属层7在第一传输端子部形成区域中包含下部连接部7p1B。
接下来，通过公知的光刻工艺进行栅极绝缘膜4'的蚀刻，由此如图13的(a)所示那样得到栅极绝缘层4。在该工序中，以与参照图9的(a)进行说明的工序相同的方式进行。此处，在第一传输端子部形成区域中形成达到下部连接部7p1B的开口部4p1B。此时，从电介质基板1的法线方向观察时，开口部4p1B内的区域的一部分以不与下部连接部7p1B重叠的方式形成。开口部4p1B以使下部连接部7p1B全部露出的方式形成。
接着，如图9的(b)所示那样在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部内形成栅极用导电膜3'。该工序以与参照图9的(b)进行说明的工序相同的方式进行。
接着，对栅极用导电膜3'进行图案化，由此如图13的(c)所示那样得到栅极金属层3。该工序以与参照图9的(c)进行说明的工序相同的方式进行。此处，栅极金属层3在第一传输端子部形成区域包含上部连接部3p1B。上部连接部3p1B在开口部4p1B内与下部连接部7p1B连接。
这样，制造了TFT基板101a。
这样，可使用四张光掩模来制造TFT基板101a。
(变形例2)
参照图14和图15对本实施方式的变形例2的TFT基板101b进行说明。对与图3～图5所示的TFT基板101共用的结构标注共用的参照符号，且省略说明。
图14的(a)～(c)是TFT基板101b的示意性俯视图。图14的(a)表示发送接收区域R1的天线单元区域U，图14的(b)表示设置于非发送接收区域R2的栅极端子部GT、CS端子部CT、传输端子部PT、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC，图14的(c)表示设置于非发送接收信号区域R2的源极端子部ST。图15表示沿图14的(a)中的A-A'线的天线单元区域U的截面。此外，TFT基板101a的其他截面与TFT基板101或TFT基板101a相同，因此省略图示及说明。以下，主要对与TFT基板101或者TFT101a不同的点进行说明。
例如使用非晶硅层作为TFT基板101的TFT10的半导体层5的例子。TFT基板101b的各天线单元区域U具有TFT10a。TFT10a在半导体层5与源极电极7S及漏极电极7D之间并不具有接触层。例如使用氧化物半导体层作为TFT10a的半导体层5。
在具有此种结构的TFT基板101b中，也得到与TFT基板101相同的效果。
TFT基板101b的栅极-源极连接部SG和CS-源极连接部SC如图14的(b)所示那样具有与TFT基板101a相同的结构。但并不限于此，例如也可以具有与TFT基板101相同的结构。
<TFT基板101b的制造方法>
参照图16的(a)～(e)和图17的(a)～(c)对TFT基板101b的制造方法进行说明。图16的(a)～(e)和图17的(a)～(c)是用于说明TFT基板101b的制造方法的示意性截面图。这些图分别表示TFT基板101b的A-A'截面、B-B'截面、C-C'截面及F-F'截面。以下，主要对与TFT基板101的制造方法不同的点进行说明。
首先，如图16的(a)所示那样在电介质基板1上依次形成基底绝缘层20和氧化物半导体膜5'。此处，形成依次层叠氮化硅(SixNy)膜(厚度：例如为200nm)和氧化硅(SiOx)膜(厚度：例如为50nm)而成的层叠膜(SiOxNy)作为基底绝缘层20。另外，例如形成厚度为70nm的In-Ga-Zn-O系半导体膜作为氧化物半导体膜5'。
接着，对氧化物半导体膜5'进行图案化，由此如图16的(b)所示那样得到岛状的半导体层5。
接着，如图16的(c)所示那样在基底绝缘层20上和半导体层5上形成源极用导电膜7'。此处形成依次层叠Ti(厚度：例如为20nm)和Cu(厚度：例如为500nm)而成的层叠膜(Cu/Ti)作为源极用导电膜7'。
接着，对源极用导电膜7'进行图案化，由此如图16的(d)所示那样得到源极金属层7。此处，通过湿式蚀刻和干式蚀刻而进行源极用导电膜7'的图案化。例如也可以在使用混酸水溶液通过湿式蚀刻对Cu膜进行图案化之后，通过干式蚀刻对Ti膜进行图案化。
接下来，如图16的(e)所示那样以覆盖源极金属层7和基底绝缘层20的方式形成栅极绝缘膜4'。此处，形成依次层叠氮化硅(SixNy)膜(厚度：例如为350nm)和氧化硅(SiOx)膜(厚度：例如为50nm)而成的层叠膜(SiOx/SixNy)作为栅极绝缘膜4'。在该例中，以与半导体层5的沟道区域相接的方式配置源极绝缘膜4'。
接着，利用公知的光刻工艺进行栅极绝缘膜4'的蚀刻，由此如图17的(a)所示那样得到栅极绝缘层4。
接着，如图17的(b)所示那样在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部内形成栅极用导电膜3'。此处，形成依次层叠MoNbNi膜(厚度：例如为300nm)和ITO膜(厚度：例如为70nm)而成的层叠膜(ITO/MoNbNi)作为栅极用导电膜3'。
接着，对栅极用导电膜3'进行图案化，由此，如图17的(c)所示那样得到栅极金属层3。此处，通过湿式蚀刻而进行栅极用导电膜3'的图案化。
这样，得到TFT10a，且得到天线单元区域U、源极端子部ST、栅极端子部GT、CS端子部CT、第一传输端子部PT1、第二传输端子部PT2、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC。
这样，制造了TFT基板101b。
如上述那样，可使用四张光掩模来制造该TFT基板101b。
(变形例3)
参照8对实施方式的变形例3的TFT基板101c进行说明。对与图14和图15所示的TFT基板101b共用的结构标注共用的参照符号，并省略说明。
图18的(a)～(c)是TFT基板101c的示意性俯视图。图18的(a)表示发送接收区域R1的天线单元区域U，图18的(b)表示设置于非发送接收区域R2的栅极端子部GT、CS端子部CT、传输端子部PT、栅极-源极连接部SG、以及CS-源极连接部SC，图18的(c)表示设置于非发送接收信号区域R2的源极端子部ST。此外，关于TFT基板101c的截面，与之前示出的TFT基板101、101a或者101b相同，因此省略图示和说明。
TFT基板101c的栅极-源极连接部SG和CS-源极连接部SC如图18的(b)所示那样具有与TFT基板101相同的结构。但并不限于此，例如还可以具有与TFT基板101b相同的结构。
TFT基板101c的第一传输端子部PT1如图18的(b)所示那样具有与TFT基板101a相同的结构。但并不限于此，例如还可以具有与TFT基板101b相同的结构。
在具有这种结构的TFT基板101c中，也得到与TFT基板101同样的效果。
这种TFT基板101c可根据TFT基板101b的制造方法，对源极金属层7、栅极绝缘层4以及栅极金属层3的图案化形状进行变更来制造。也可以使用四张光掩模来制造TFT基板101c。
<TFT的材料和结构>
在本发明的实施方式中，使用将半导体层5设为活性层的TFT作为各像素中配置的开关元件。半导体层5并不限于非晶硅层，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，也可以是具有晶质部分的晶质氧化物半导体。作为晶质氧化物半导体，列举多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体、c轴与层面大致垂直取向的晶质氧化物半导体等。
氧化物半导体层也可以具有两层以上的层叠结构。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与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晶质氧化物半导体层。并且，还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与下层的双层结构的情况下，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。但是在上述层的能隙差较小的情况下，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各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结构等例如在日本特开2014-007399号公报有所记载。以参考的形式在本说明书中引用日本特开2014-007399号公报的全部公开内容。
氧化物半导体层例如可以包含In、Ga以及Zn中的至少一种金属元素。在本实施方式中，氧化物半导体层例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体(例如氧化铟镓锌)。此处，In-Ga-Zn-O系的半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)三元氧化物，In、Ga以及Zn的比例(组成比)并无特别限定，例如包括In：Ga：Zn＝2：2：1、In：Ga：Zn＝1：1：1、及In：Ga：Zn＝1：1：2等。此种氧化物半导体层可由包含In-Ga-Zn-O系的半导体的氧化物半导体膜形成。
In-Ga-Zn-O系半导体既可以是非晶质，也可以是晶质。作为晶质In-Ga-Zn-O系半导体，优选c轴与层面大致垂直取向的晶质In-Ga-Zn-O系半导体。
此外，晶质In-Ga-Zn-O系半导体的结晶结构例如在上述的日本特开2014-007399号公报、日本特开2012-134475号公报、及日本特开2014-209727号公报等中公开。以参考的形式在本说明书中引用日本特开2012-134475号公报和日本特开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具有较高的移动度(与a-SiTFT相比超过20倍)和低漏极电流(与a-SiTFT相比不足百分之一)，因此优选用作驱动TFT(例如设置于非发送接收区域的驱动电路所包含的TFT)和设置于各天线单元区域的TFT。
氧化物半导体层也可以包含其他氧化物半导体以代替In-Ga-Zn-O系半导体。例如可以包含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)以及Zn(锌)的三元氧化物。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、以及Ga-Zn-O系半导体等。
在图3所示的例中，TFT10是具有顶栅结构的沟道蚀刻型TFT。在“沟道蚀刻型的TFT”中，并未在沟道区域上形成蚀刻停止层，以源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面与半导体层的上表面接触的方式进行配置。沟道蚀刻型的TFT例如在半导体层上形成源极/漏极电极用导电膜，并通过进行源极/漏极分离而形成。在源极/漏极分离工序中，存在沟道区域的表面部分被蚀刻的情况。
此外，TFT10、10a也可以是在沟道区域上形成有蚀刻停止层的蚀刻停止层型TFT。在蚀刻停止层型TFT中，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面例如位于蚀刻停止层上。蚀刻停止层型TFT例如通过如下方式而形成：在形成覆盖半导体层中成为沟道区域的部分的蚀刻停止层之后，在半导体层和蚀刻停止层上形成源极/漏极电极用导电膜，且进行源极/漏极分离。然而，具有蚀刻停止层型TFT的TFT基板以用于形成蚀刻停止层光掩模的量来增加制造所需要的光掩模。
另外，对于TFT10、10a而言，源极和漏极电极具有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进行配置(底部接触结构)。
<天线单元的排列、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，天线单元排列为例如同心圆状。
例如，在排列成m个同心圆的情况下，栅极总线例如相对于各圆各设置一根，设置合计m根栅极总线。如果将发送接收区域R1的外径设为例如800mm，则m例如为200。如果将最内侧的栅极总线设为第一个，则对第一个栅极总线连接n个(例如为30个)天线单元，对第m个栅极总线连接nx个(例如为620个)天线单元。
在此种排列中，连接到各栅极总线的天线单元数不同。另外，在连接到构成最外侧的圆的nx个天线单元的nx根源极总线中、也与构成最外侧的圆的天线单元连接的n根源极总线连接有m个天线单元，但连接到其他的源极总线的天线单元的数量小于m。
这样，扫描天线中的天线单元的排列与LCD面板中的像素(点)的排列不同，通过栅极总线和/或源极总线而连接的天线单元数不同。因此，如果将所有天线单元的电容(液晶电容+辅助电容)设为相同，则通过栅极总线和/或源极总线而连接的电负载不同。若如此，则存在电压向天线单元的写入产生偏差的问题。
因此，为了防止该情况，例如优选通过调整辅助电容的电容值，或者调整连接到栅极总线和/或源极总线的天线单元数，由此使连接到各栅极总线和各源极总线的电负载大致相同。
本发明的实施方式的扫描天线根据需要收纳于例如塑料制的壳体中。优选壳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，还可以在与壳体的发送接收区域R1对应的部分设置贯通孔。还可以进一步设置遮光结构以使液晶材料不被曝光。遮光结构例如设置成从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，且对射入到液晶层的光进行遮光。介电各向异性ΔεM大的液晶材料容易发生光劣化，优选不仅对紫外线进行遮光，还对可见光中短波长的蓝光进行遮光。遮光结构例如可使用黑色胶带等遮光性带而容易地形成于所需的部位。
[产业上的可利用性]
本发明的实施方式例如用于搭载于移动体(例如船舶、飞机、汽车)的卫星通信、卫星广播用扫描天线及其制造。
附图标记说明
1：电介质基板
3：栅极金属层
3C：上部辅助电容电极
3G：栅极电极
3a：连接部
3c、3gA、3sA：上部连接部
3p1A、3p1B、3p2：上部连接部
3scA、3scB：CS总线连接部
3sgA、3sgB：栅极总线连接部
4：栅极绝缘层
4a、4c、4g、4s、4sc1、4sg1：开口部
4p1A、4p1B、4p2：开口部
5：半导体层
6D：漏极接触层
6S：源极接触层
7：源极金属层
7C：下部辅助电容电极
7D：漏极电极
7S：源极电极
7c、7gA、7sA：下部连接部
7p1A、7p1B、7p2：下部连接部
7sc：CS下部连接配线
7sg：栅极下部连接配线
15：贴片电极
20：基底绝缘层
32A：第一取向膜
32B：第二取向膜
51：电介质基板
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
57：缝隙
58：第四绝缘层
60：上部连接部
65：反射导电板
67：粘接层
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
101、101a、101b、101c：TFT基板
100A：液晶面板
201：缝隙基板
301：波导管
1000：扫描天线
CL：CS总线
GD：栅极驱动器
GL：栅极总线
GT：栅极端子部
SD：源极驱动器
SG：栅极-源极连接部
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：天线单元、天线单元区域

Claims (10)

1.一种TFT基板，其是具有电介质基板、及排列在所述电介质基板上的多个天线单元区域，
所述多个天线单元区域的各个天线单元区域具有TFT和与所述TFT的漏极电极电连接的贴片电极，
且具备包含所述多个天线单元区域的发送接收区域、及位于所述发送接收区域以外的区域的非发送接收区域的TFT基板，其特征在于，所述TFT基板具有：
源极金属层，其由所述电介质基板支承，且包含所述TFT的源极电极、所述漏极电极、及连接到所述源极电极的源极总线；
栅极金属层，其形成在所述源极金属层上，且包含所述TFT的栅极电极和连接到所述栅极电极的栅极总线；
所述TFT的半导体层，其由所述电介质基板支承；以及
栅极绝缘层，其形成在所述半导体层与所述栅极金属层之间，
所述源极金属层还包含所述贴片电极，
所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的源极端子部，
所述源极端子部具有：
源极端子用下部连接部，其包含于所述源极金属层，且与所述源极总线电连接；
第一开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述源极端子用下部连接部；以及
源极端子用上部连接部，其在所述第一开口部内与所述源极端子用下部连接部连接，
所述栅极金属层还包含所述源极端子用上部连接部，
所述TFT基板还具有：
第二开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述贴片电极；及
连接部，其覆盖在所述第二开口部内露出的所述贴片电极，
所述栅极金属层还包含所述连接部。
2.如权利要求1的TFT基板，其特征在于，所述栅极金属层包含：第一导电层，其由选自由MoNbNi层、MoNb层、MoW层、W层、Ta层、及Ti层构成的组的一个层或者两个以上层的叠层而形成；及第二导电层，其形成在所述第一导电层上，且包含透明导电层。
3.如权利要求2的TFT基板，其特征在于，
所述源极端子用上部连接部包含所述第一导电层与所述第二导电层，
所述源极端子用上部连接部的所述第一导电层的侧面与所述源极端子用上部连接部的所述第二导电层的侧面对准。
4.如权利要求2所述的TFT基板，其特征在于，
所述连接部包含所述第一导电层与所述第二导电层，
所述连接部的所述第一导电层的侧面与所述连接部的所述第二导电层的侧面对准。
5.如权利要求1至4中任一项的TFT基板，其特征在于，
所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的栅极-源极连接部，
所述栅极-源极连接部具有：
栅极下部连接配线，其包含于所述源极金属层，且与所述源极总线电分离；
第三开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述栅极下部连接配线；以及
栅极总线连接部，其包含于所述栅极金属层，与所述栅极总线电连接，且在所述第三开口部内与所述栅极下部连接配线连接。
6.如权利要求5的TFT基板，其特征在于，
所述TFT基板还具有配置在所述非发送接收区域的栅极端子部，
所述栅极端子部具有：
栅极端子用下部连接部，其包含于所述源极金属层，且与所述栅极下部连接配线电连接；
第四开口部，其形成于所述栅极绝缘层，且达到所述栅极端子用下部连接部；以及
栅极端子用上部连接部，其包含于所述栅极金属层，且在所述第四开口部内与所述栅极端子用下部连接部连接。
7.一种扫描天线，其特征在于，具备：
权利要求1至6中任一项所述的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，其介隔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，
所述TFT基板还具有覆盖所述栅极金属层的第一取向膜，
所述缝隙基板具有：又一个电介质基板；缝隙电极，其形成于所述又一个电介质基板的所述液晶层侧的表面；以及第二取向膜，其覆盖所述缝隙电极，
所述缝隙电极具有多个缝隙，所述多个缝隙的各个缝隙与所述TFT基板的所述多个天线单元区域的各个天线单元区域中的所述贴片电极对应配置。
8.一种TFT基板的制造方法，其是权利要求1～6中任一项所述的TFT基板的制造方法，其特征在于，包含：
工序A，在所述电介质基板上形成源极用导电膜；
工序B，通过对所述源极用导电膜进行图案化，形成所述源极金属层；
工序C，沉积覆盖所述源极金属层的栅极绝缘膜；
工序D，通过进行所述栅极绝缘膜的蚀刻，得到所述栅极绝缘层；
工序E，在所述栅极绝缘层上形成栅极用导电膜；以及
工序F，通过对所述栅极用导电膜进行图案化，形成所述栅极金属层。
9.如权利要求8的TFT基板的制造方法，其特征在于，
所述工序E包含在所述栅极绝缘层上形成第一导电膜的工序、及在所述第一导电膜上形成第二导电膜的工序，
所述工序F包含使用同一蚀刻掩模对所述第一导电膜和所述第二导电膜进行蚀刻的工序。
10.如权利要求9的TFT基板的制造方法，其特征在于，
所述第一导电膜由选自由MoNbNi膜、MoNb膜、MoW膜、W膜、Ta膜、及Ti膜构成的组的一个膜或者两个以上膜的叠层而形成，
所述第二导电膜包含透明导电膜。
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