CN109792105A - 液晶单元及扫描天线 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶单元具有：TFT基板，具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板上的多个TFT及与所述TFT电连接的多个贴片电极；缝隙电极，具有第二电介质基板、及支撑于所述第二电介质基板上的包含多个缝隙的缝隙电极；液晶层，其介于所述TFT基板与所述缝隙基板之间，所述TFT基板与所述缝隙基板以所述贴片电极侧与所述缝隙电极侧相互面对的方式配置；多个天线单元，其分别具有一个所述贴片电极、及以与该一个所述贴片电极对应的方式配置的包含至少一个缝隙的所述缝隙电极；取向膜，形成在所述TFT基板及所述缝隙基板此两者的所述液晶层侧的表面，由聚酰亚胺类树脂构成，相对介电常数为3.8以上。

Description

液晶单元及扫描天线
技术领域
本发明涉及一种液晶单元及扫描天线。
背景技术
在移动通讯、卫星广播等中所利用的天线需要可改变波束方向的波束扫描功能。作为具有此种功能的天线，提出了利用液晶材料(包括向列型液晶、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(例如专利文献1～3)。
此种扫描天线具有包含如下构成的扫描天线用液晶单元：在一对附有电极的基板间夹着液晶层的构成。可通过对该液晶单元的一个基板的电极与另一个基板的电极之间施加电压而使液晶层的静电电容变化，由此控制电波的发送接收方向。另外，在所述基板的液晶层侧的表面形成着使液晶层中的液晶化合物取向于规定方向的取向膜。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特表2013-539949号公报
[专利文献2]日本专利特表2016-512408号公报
[专利文献3]日本专利特表2009-538565号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在上述液晶单元中，为了提高作为天线的收益，理想的是由于施加电压而造成的静电电容的变化量大。然而，为了使液晶层取向而设置取向膜时的合成静电电容比液晶层单体的静电电容小。尤其是在液晶单元中使用相对介电常数低的由丙烯酸类树脂构成的取向膜(相对介电常数：2.6～3.2左右)时，合成静电电容的降低变显著。
而且，如果在未施加电压时，液晶分子的立起角度(预倾角)大(例如预倾角为5度)，则未施加电压时的静电电容与预倾角相应地变高，从而造成静电电容的变化量降低此种程度。
本发明的目的在于提供静电电容的变化量大的液晶单元、及具有所述液晶单元的扫描天线。
解决问题的方案
本发明的液晶单元具有：TFT基板，具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板上的多个TFT及与所述TFT电连接的多个贴片电极；缝隙基板，具有第二电介质基板、及支撑于所述第二电介质基板上的包含多个缝隙的缝隙电极；液晶层，其介于所述TFT基板与所述缝隙基板之间，所述TFT基板与所述缝隙基板以所述贴片电极侧与所述缝隙电极侧相互面对的方式配置；多个天线单元，其分别具有一个所述贴片电极、及包含至少一个以与该一个所述贴片电极对应的方式配置的所述缝隙的所述缝隙电极；取向膜，形成在所述TFT基板及所述缝隙基板此两者的所述液晶层侧的表面，由聚酰亚胺类树脂构成，相对介电常数为3.8以上。
而且，本发明的液晶单元具有：TFT基板，具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板上的多个TFT及与所述TFT电连接的多个贴片电极；缝隙基板，具有第二电介质基板、及支撑于所述第二电介质基板上的包含多个缝隙的缝隙电极；液晶层，其介于所述TFT基板与所述缝隙基板之间，所述TFT基板与所述缝隙基板以所述贴片电极侧与所述缝隙电极侧相互面对的方式配置；多个天线单元，其分别具有一个所述贴片电极、及包含至少一个以与该一个所述贴片电极对应的方式配置的所述缝隙的所述缝隙电极；取向膜，形成在所述TFT基板及所述缝隙基板的任一者的所述液晶层侧的表面，由聚酰亚胺类树脂构成，相对介电常数为3.8以上。
在所述液晶单元中，优选所述取向膜的相对介电常数为4.2以上。
在所述液晶单元中，优选所述取向膜的膜厚为0.18μm以上。
在所述液晶单元中，优选形成在所述TFT基板上的所述取向膜的膜厚与形成在所述缝隙基板上的所述取向膜的膜厚相互不同，所述取向膜的膜厚均为0.18μm以下。
在所述液晶单元中，优选所述取向膜的膜厚为0.12μm以下。
在所述液晶单元中，优选单元厚度为3.9μm以下。
在所述液晶单元中，优选在所述天线单元中，所述贴片电极与所述缝隙电极相互重叠的长度为30μm以上。
在所述液晶单元中，优选所述缝隙的宽度为60μm以上。
在所述液晶单元中，优选所述取向膜使所述液晶层中所含的液晶化合物以1度以下的预倾角进行取向。
在所述液晶单元中，优选所述液晶化合物具有正的介电各向异性。
在所述液晶单元中，优选所述液晶化合物的介电各向异性(Δε)为10以上。
在所述液晶单元中，优选所述TFT基板的所述贴片电极与所述缝隙基板的所述缝隙电极之间的未施加电压时与施加15V电压时的静电电容变化量ΔC为1000pF以上。
而且，本发明的扫描天线具有所述任一项记载的液晶单元，且在未形成所述缝隙电极的所述第二电介质基板的相反面，具有以隔着电介质层而对向的方式配置的反射导电板。
发明效果
根据本发明可提供静电电容的变化量大的液晶单元、及具有所述液晶单元的扫描天线。
附图说明
图1是示意性表示第一实施方式的扫描天线的一部分的剖视图。
图2是示意性表示扫描天线所具有的TFT基板的平面图。
图3是示意性表示扫描天线所具有的缝隙基板的平面图。
图4是示意性表示TFT基板的天线单元区域的剖视图。
图5是示意性表示TFT基板的天线单元区域的平面图。
图6是示意性表示缝隙基板的天线单元区域的剖视图。
图7是示意性表示构成扫描天线的天线单元的TFT基板、液晶层及缝隙基板的剖视图。
图8是示意性表示液晶单元的构成的剖视图。
图9是预倾角的说明图。
图10是表示在模拟中使用的液晶单元的结构的说明图。
具体实施方式
[第一实施方式]
(扫描天线的基本结构)
扫描天线具有可变更波束方向的波束扫描功能，其具有如下结构，亦即具有利用液晶材料的较大的介电常数M(εM)的各向异性(双折射率)的多个天线单元。扫描天线控制对各天线单元的液晶层所施加的电压，使各天线单元的液晶层的有效介电常数M(εM)变化，由此利用静电电容不同的多个天线单元形成二维图案。另外，液晶材料的介电常数具有频率分散，因此在本说明书中将微波的频带中的介电常数特别记载为“介电常数M(εM)”。
对从扫描天线射出的或被扫描天线接收的电磁波(例如微波)赋予与各天线单元的静电电容相应的相位差，与由静电电容不同的多个天线单元形成的二维图案相应地在特定方向上具有较强的方向性(波束扫描)。例如，从扫描天线射出的电磁波可通过如下方式而获得：考虑由各天线单元提供的相位差，对输入电波射入到各天线单元，被各天线单元散射而获得的球面波进行积分。
此处，参考图1等，对本发明的一实施方式的扫描天线的基本结构加以说明。图1是示意性表示第一实施方式的扫描天线1000的一部分的剖视图。本实施方式的扫描天线1000是缝隙57排列为同心圆状的径向线缝隙天线。在图1中示意性地表示从设在排列为同心圆状的缝隙的中心附近的供电针脚72起，沿着半径方向的截面的一部分。另外，在其他实施方式中，缝隙的排列也可以是公知的各种排列(例如螺旋状、矩阵状)。
扫描天线1000主要具有：TFT基板101、缝隙基板201、配置在它们之间的液晶层LC、及反射导电板65。扫描天线1000成为自TFT基板101侧收发微波的构成。TFT基板101及缝隙基板201以夹着液晶层LC而相互对向的方式进行配置。
TFT基板101具有玻璃基板等电介质基板(第一电介质基板的一例)1、形成在电介质基板1的液晶层LC侧的多个贴片电极15及多个TFT(thin film transistor，薄膜晶体管)10、形成在液晶层LC侧最表面的取向膜OM1。在各TFT 10上连接着图1中并未图示的栅极总线及源极总线。
缝隙基板201具有玻璃基板等电介质基板(第二电介质基板的一例)51、形成在电介质基板51的液晶层LC侧的缝隙电极55、形成在液晶层LC侧的最表面的取向膜OM2。缝隙电极55具有多个缝隙57。
作为TFT基板101及缝隙基板201中所使用的电介质基板1、51，优选对微波的介电损耗小，除了玻璃基板以外还可以利用塑料基板。电介质基板1、51的厚度并无特别限制，例如优选为400μm以下，更优选为300μm以下。另外，电介质基板1、51的厚度的下限并无特别限制，如果具有可承受制造工艺等的强度即可。
反射导电板65以隔着空气层54而与缝隙基板201对向的方式进行配置。另外，在其他实施方式中，还可以使用由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。在本实施方式的扫描天线1000中，缝隙电极55、反射导电板65、及它们之间的电介质基板51和空气层54发挥作为波导301的功能。
贴片电极15、含有缝隙57的缝隙电极55的部分(以下有时称为“缝隙电极单元57U”)、及它们之间的液晶层LC构成天线单元U。在各个天线单元U中，一个岛状贴片电极15隔着液晶层LC而与一个孔状的缝隙57(缝隙电极单元57U)对向，分别构成液晶电容。在本实施方式的扫描天线1000中，多个天线单元U排列为同心圆状。另外，天线单元U具有与液晶电容并列电连接的辅助电容。
缝隙电极55在各缝隙电极单元57U中构成天线单元U，且还发挥作为波导301的壁的功能。因此，缝隙电极55需要具有抑制微波透过的功能，由相对较厚的金属层构成。此种金属层例如可列举Cu层、Al层等。例如为了将10GHz的微波减低至1/150，将Cu层的厚度设定为3.3μm以上，将Al层的厚度设定为4.0μm以上。而且，为了将30GHz的微波减低至1/150，将Cu层的厚度设定为1.9μm以上，将Al层的厚度设定为2.3μm以上。关于构成缝隙电极55的金属层的厚度的上限，并无特别限制，但如果考虑如后所述地形成取向膜OM2，则可以说越薄越优选。另外，至于金属层，如果使用Cu层，则具有可以比Al层薄的优点。作为缝隙电极55的形成方法，可使用在现有的液晶显示装置的技术中所利用的薄膜沉积法，或将金属箔(例如Cu箔、Al箔)贴附于基板上的其他方法等。金属层的厚度例如设定为2μm以上30μm以下。而且，在使用薄膜沉积法形成金属层的情况下，金属层的厚度例如设定为5μm以下。反射导电板65例如可使用厚度为数mm的铝板、铜板等。
贴片电极15并不像缝隙电极55那样构成波导301，因此由厚度比缝隙电极55小的金属层构成。另外，为了避免缝隙电极55的缝隙57附近的自由电子振动诱发贴片电极15内的自由电子振动时变为热的损耗，优选电阻较低。自量产性等观点考虑，与Cu层相比而言，优选使用Al层，Al层的厚度例如优选为0.5μm以上2μm以下。
如专利文献1所记载那样，如果将微波的波长设为λ，则天线单元U的排列间距例如设定为λ/4以下、及/或λ/5以下。波长λ例如为25mm，在此情况下的排列间距例如设定为6.25mm以下、及/或5mm以下。
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自各贴片电极15激发(再辐射)的微波的位相变化。因此，液晶层LC优选对于微波的介电常数M(εM)的各向异性(ΔεM)较大，且优选tanδM(对于微波的介电损耗角正切)较小。例如可适宜使用M.Wittek et al.,SID 2015DIGEST pp.824-826中所记载的ΔεM为4以上、tanδM为0.02以下(均为19Gz的值)。另外，可使用九鬼、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虽然在一般情况下具有频率分散，但对于微波的介电各向异性ΔεM与对于可见光的折射率各向异性Δn具有正相关。因此，可以说对于微波的天线单元用液晶材料优选对于可见光的折射率各向异性Δn较大的材料。此处，如果使用对于550nm的光的Δn(双折射率)作为指标，则在对于微波的天线单元用途中使用Δn为0.3以上、优选为0.4以上的向列型液晶。Δn的上限并无特别限制。液晶层LC的厚度例如设定为1μm以上500μm以下。
图2是示意性表示扫描天线1000所具有的TFT基板101的平面图，图3是示意性表示扫描天线1000所具有的缝隙基板201的平面图。另外，为了方便说明，将与天线单元U对应的TFT基板101的区域、及缝隙基板201的区域总称为“天线单元区域，”将与天线单元相同的参考符号作为它们的参考符号。而且，如图2及图3所示，将在TFT基板101及缝隙基板201中，由二维地排列的多个天线单元区域U划定的区域称为“收发区域R1，”将收发区域R1以外的区域称为“非收发区域R2”。在非收发区域R2配设着端子部、驱动电路等。
收发区域R1在俯视时成为圆环状。非收发区域R2包含位于收发区域R1的中心部的第一非收发区域R2a、及配置于收发区域R1的周缘的第二非收发区域R2b。收发区域R1的外径例如为200mm以上1,500mm以下，可根据通信量等而适宜设定。
在TFT基板101的收发区域R1设有由衍生物基板1支撑着的多个栅极总线GL及多个源极总线SL，利用这些配线控制各天线单元区域U的驱动。各个天线单元区域U包含TFT 10和与TFT 10电连接的贴片电极15。TFT 10的源极电极与源极总线SL电连接，栅极电极与栅极总线GL电连接。而且，TFT 10的漏极电极与贴片电极15电连接。
在非收发区域R2(第一非收发区域R2a、第二非收发区域R2b)配设有密封区域Rs，该密封区域Rs以包围收发区域R1的方式形成密封材料(未图示)。密封材料使TFT基板101和缝隙基板201相互粘接，且具有将液晶材料(液晶层LC)密封在这些基板101、201之间的功能等。另外，密封材料的详细情况如后所述。
非收发区域R2中，在密封区域R2的外侧配设有栅极端子部GT、栅极驱动器GD、源极端子部ST及源极驱动器SD。各个栅极总线GL经由栅极端子部GT而与栅极驱动器GD连接，而且各个源极总线SL经由源极端子部ST而与源极驱动器SD连接。另外，在本实施方式中，源极驱动器SD及栅极驱动器GD此两者形成在TFT基板101的电介质基板1上，但这些驱动器的一者或两者也可以形成在缝隙基板201的电介质基板51上。
而且，在非收发区域R2设有多个传输端子部PT。传输端子部PT与缝隙基板201的缝隙电极55电连接。在本实施方式中，在第一非收发区域R2a及第二非收发区域R2b的两者配设有传输端子部PT。在其他实施方式中，可以是仅在任一区域配设传输端子部PT的构成。而且，在本实施方式的情况下，传输端子部PT配设在密封区域Rs内。因此，密封材料使用含有导电性粒子(导电性颗粒)的导电性树脂。
如图3所示，在缝隙基板201中，在电介质基板51上横跨收发区域R1及非收发区域R2地形成着缝隙电极55。另外，在图3中表示了从液晶层LC侧看到的缝隙基板201的表面，为了便于说明，去掉了形成在最表面的取向膜OM2。
在缝隙基板201的收发区域R1中，在缝隙电极55上配设有多个缝隙57。这些缝隙57在TFT基板101的每个天线单元区域U中分别分配了一个。在本实施方式的情况下，多个缝隙57为了构成径向线缝隙天线而将在相互大概正交的方向上延伸的一对缝隙57配置为同心圆状。由于具有此种一对缝隙57，所以扫描天线1000可收发圆偏振波。
在缝隙基板201的非收发区域R2中设有多个缝隙电极55的端子部IT。端子部IT与TFT基板101的传输端子部PT电连接。在本实施方式的情况下，端子部IT配设于密封区域Rs内，如上所述地通过密封材料与对应的传输端子部PT电连接，所述密封材料由含有导电性粒子(导电性颗粒)的导电性树脂构成。
而且，在第一非收发区域R2a中，以配置在缝隙57所形成的同心圆的中心的方式设有供电针脚72。通过该供电针脚72对波导301供给微波，所述波导301由缝隙电极55、反射导电板65及电介质基板51构成。另外，供电针脚72连接到供电装置70上。另外，供电方式可以是直接连接供电方式和电磁耦合方式的任意方式，可采用公知的供电结构。
以下关于TFT基板101、缝隙基板201及波导301而加以详细说明。
(TFT基板101的结构)
图4是示意性表示TFT基板101的天线单元区域U的剖视图，
图5是示意性表示TFT基板101的天线单元区域U的平面图。在图4及图5中分别表示收发区域R1的一部分剖面构成。
TFT基板101的各个天线单元区域U分别具有：电介质基板(第一电介质基板)1、支撑于电介质基板1上的TFT 10、覆盖TFT 10的第一绝缘层11、形成于第一绝缘层11上的与TFT 10电连接的贴片电极15、覆盖贴片电极15的第二绝缘层17、覆盖第二绝缘层17的取向膜OM1。
TFT 10具有：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及漏极电极7D。本实施方式的TFT 10是具有底栅结构的沟道蚀刻型。另外，在其他实施方式中，也可以是其他结构的TFT。
栅极电极3与栅极总线GL电连接，由栅极总线GL供给扫描信号。源极电极7S与源极总线SL电连接，由源极总线SL供给数据信号。栅极电极3及栅极总线GL也可以由相同的导电膜(栅极用导电膜)形成。而且，源极电极7S、漏极电极7D及源极总线SL也可以由相同的导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜及源极用导电膜例如由金属膜构成。另外，有时将使用栅极用导电膜而形成的层称为“栅极金属层，”将使用源极用导电膜而形成的层称为“源极金属层”。
半导体层5配置为隔着栅极绝缘层4而与栅极电极3重叠。如图4所示，在半导体层5上形成有源极接触层6S及漏极接触层6D。源极接触层6S及漏极接触层6D配置为分别在半导体层5中的形成沟道的区域(沟道区域)的两侧对峙的方式。在本实施方式的情况下，半导体层5由本征非晶硅(i-a-Si)层构成，源极接触层6S及漏极接触层6D由n+型非晶硅(n+-a-Si)层构成。另外，在其他实施方式中，半导体层5也可以由多晶硅层、氧化物半导体层等构成。
源极电极7S设置为与源极接触层6S相接，经由源极接触层6S而与半导体层5连接。漏极电极7D设置为与漏极接触层6D相接，经由漏极接触层6D而与半导体层5连接。
第一绝缘层11具有到达TFT 10的漏极电极7D的接触孔CH1。
贴片电极15设在第一绝缘层11上和接触孔CH1内，在接触孔CH1内与漏极电极7D相接。贴片电极15主要由金属层构成。另外，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的材料可以与源极电极7S及漏极电极7D相同。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，贴片电极15的厚度)可以与源极电极7S及漏极电极7D的厚度相同，但优选比它们的厚度大。如果贴片电极15的厚度大，则可将电磁波的透过率抑制得较低，贴片电极的薄层电阻减低，贴片电极内的自由电子振动变为热的损耗减低。
而且，还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配置为隔着栅极绝缘层4而与漏极电极7D(或漏极电极7D的延长部分)重叠，也可以构成以栅极绝缘层4为电介质层的辅助电容CS。
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。因此成为可相互独立地控制源极金属层的厚度与贴片电极15的厚度的构成。
贴片电极15可以包含Cu层或Al层作为主层。扫描天线的性能与贴片电极15的电阻有关系，主层的厚度可设定为获得所期望的电阻。贴片电极15优选为并不阻碍电子振动的程度的低电阻。在贴片电极15中的金属层由Al层形成的情况下，其厚度例如设定为0.5μm以上。
取向膜OM1由聚酰亚胺类树脂构成。取向膜OM1的详细情况如后所述。
TFT基板101例如可通过以下所示的方法而制造。首先，准备电介质基板1。衍生物基板1例如可使用玻璃基板、具有耐热性的塑料基板等。在此种电介质基板1上形成包含栅极电极3及栅极总线GL的栅极金属层。
栅极电极3可与栅极总线GL形成为一体。此处，通过溅射法等在电介质基板1上形成栅极用导电膜(厚度：例如50nm以上500nm以下)。其次，通过对栅极用导电膜进行图案化而形成栅极电极3及栅极总线GL。栅极用导电膜的材料并无特别限定，例如可适宜使用含有铝(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。此处，形成顺次层压MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如200nm)及MoN(厚度：例如50nm)而成的层压膜作为栅极用导电膜。
其次，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可通过CVD法等而形成。栅极绝缘层4可适宜使用氧化硅(SiO2)层、氮化硅(SiNx)层、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)层、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)层等。栅极绝缘层4可以具有层压结构。此处，形成SiNx层(厚度：例如410nm)作为栅极绝缘层4。
其次，在栅极绝缘层4上形成半导体层5及接触层。此处，通过顺次形成本征非晶硅膜(厚度：例如125nm)及n+型非晶硅膜(厚度：例如65nm)并进行图案化而获得岛状的半导体层5及接触层。另外，半导体层5中所使用的半导体膜并不限定于非晶硅膜。例如，可以形成氧化物半导体层作为半导体层5。在这种情况下，在半导体层5和源极/漏极电极之间也可以不设置接触层。
其次，在栅极绝缘层4上及接触层上形成源极用导电膜(厚度：例如50nm以上500nm以下)，对其进行图案化，由此形成包含源极电极7S、漏极电极7D及源极总线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并无特别限定，例如可适宜使用含有铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或其金属氮化物的膜。此处，形成顺次层压MoN(厚度：例如30nm)、Al(厚度：例如200nm)及MoN(厚度：例如50nm)而成的层压膜作为源极用导电膜。
此处，例如利用溅射法形成源极用导电膜，利用湿法刻蚀进行源极用导电膜的图案化(源极/漏极分离)。其后，例如利用干法刻蚀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除去而形成间隙部，分离为源极接触层6S及漏极接触层6D。此时，在间隙部中，半导体层5的表面附近也被蚀刻(过度蚀刻)。
其次，以覆盖TFT 10的方式形成第一绝缘层11。在该例中，第一绝缘层11配置为与半导体层5的沟道区域相接。而且，利用公知的光刻技术，在第一绝缘层11上形成到达漏极电极7D的接触孔CH1。
第一绝缘层11例如可以是氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)膜等无机绝缘层。此处，利用例如CVD法形成厚度例如为330nm的SiN x层而作为第一绝缘层11。
其次，在第一绝缘层11上及接触孔CH1内形成贴片用导电膜，对其进行图案化。由此在收发区域R1形成贴片电极15。另外，在非收发区域R2形成由与贴片电极15相同的导电膜(贴片用导电膜)所构成的贴片连接部。贴片电极15在接触孔CH1内与漏极电极7D相接。
贴片用导电膜的材料可使用与栅极用导电膜或源极用导电膜同样的材料。然而，优选将贴片用导电膜设定为比栅极用导电膜及源极用导电膜厚。贴片用导电膜的适宜的厚度例如为1μm以上30μm以下。如果比其薄，则电磁波的透过率成为30％左右，薄层电阻成为0.03Ω/sq以上，可能会产生损耗变大的问题；如果比其厚，则可能会产生缝隙57的图案化性恶化的问题。
此处，形成顺次层压MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如1000nm)及MoN(厚度：例如50nm)而成的层压膜(MoN/Al/MoN)作为贴片用导电膜。
其次，在贴片电极15及第一绝缘层11上形成第二绝缘层(厚度：例如100nm以上300nm以下)17。第二绝缘层17并无特别限定，例如可适宜使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)膜等。此处，形成例如厚度为200nm的SiNx层作为第二绝缘层17。
其后，通过例如使用氟系气体的干法刻蚀而一次性地蚀刻无机绝缘膜(第二绝缘层17、第一绝缘层11及栅极绝缘层4)。在蚀刻中，贴片电极15、源极总线SL及栅极总线GL发挥作为蚀刻阻挡层的功能。由此在第二绝缘层17、第一绝缘层11及栅极绝缘层4上形成达到栅极总线GL的第二接触孔，在第二绝缘层17及第一绝缘层11上形成到达源极总线SL的第三接触孔。而且，在第二绝缘层17上形成到达上述贴片连接部的第四接触孔。
其次，利用例如溅射法在第二绝缘层17上、第二接触孔、第三接触孔、第四接触孔内形成导电膜(厚度：50nm以上200nm以下)。导电膜可使用例如ITO(氧化物铟锡)膜、IZO膜、ZnO膜(氧化锌膜)等透明导电膜。此处，导电膜使用厚度为例如100nm的ITO膜。
其次，通过对上述透明导电膜进行图案化，形成栅极端子用上部连接部、源极端子用上部连接部及传输端子用上部连接部。栅极端子用上部连接部、源极端子用上部连接部及传输端子用上部连接部用以保护在各端子部露出的电极或配线。如上所述地进行而获得栅极端子部GT、源极端子部ST及传输端子部PT。
其次，以覆盖第二绝缘膜17等的方式形成取向膜OM1。取向膜OM1的详细情况如后所述。可如上所述地进行而制造TFT基板101。
(缝隙基板201的结构)
其次，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的天线单元区域U的剖视图。
缝隙基板201主要具有：电介质基板(第二电介质基板)51、形成在电介质基板51的其中一个板面(朝向液晶层侧的板面、朝向TFT基板101侧的板面)51a上的缝隙电极55、覆盖缝隙电极55的第三绝缘层58、覆盖第三绝缘层58的取向膜OM2。
在缝隙基板201的收发区域R1中，在缝隙电极55上形成有多个缝隙57(参考图2)。缝隙57是贯穿缝隙电极55的开口(沟部)。在该例中，对各天线单元区域U分配一个缝隙57。
缝隙电极55包含Cu层、Al层等主层55M。缝隙电极55还可以具有层压结构，该层压结构包含主层55M、和夹着其而配置的上层55U及下层55L。主层55M的厚度可根据材料考虑趋肤效应而设定，例如可以是2μm以上30μm以下。主层55M的厚度典型的是设置得比上层55U及下层55L的厚度大。
在该例中，主层55M由Cu层构成，上层55U及下层55L由Ti层构成。通过在主层55M和电介质基板51之间配置下层55L，可使缝隙电极55与电介质基板51的密接性提高。而且，通过设置上层55U，可抑制主层55M(例如Cu层)的腐蚀。
第三绝缘层58形成在缝隙电极55上及缝隙57内。第三绝缘层52的材料并无特别限定，例如可适宜使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)膜等。
取向膜OM2与TFT基板101的取向膜OM1同样地由聚酰亚胺类树脂构成。取向膜OM2的详细情况如后所述。
另外，在缝隙基板201的非收发区域R2设有端子部IT(参考图3)。端子部IT具有缝隙电极55的一部分、覆盖缝隙电极55的一部分的第三绝缘层58、及上部连接部。第三绝缘层58具有到达缝隙电极55的一部分的开口(接触孔)。上部连接部在所述开口内与缝隙电极55的一部分相接。在本实施方式中，端子部IT由ITO膜、IZO膜等导电层构成，配置于密封区域Rs内，通过含有导电性粒子(例如Au颗粒等导电性颗粒)的密封树脂与TFT基板101中的传输端子部PT连接。
缝隙基板201例如通过以下所示的方法制造。首先，准备电介质基板51。电介质基板51可使用玻璃基板、树脂基板等对于电磁波的透过率高(介电常数εM及介电损耗tanδM小)的基板。为了抑制电磁波衰减，优选电介质基板51的厚度较薄。例如在通过后述的工艺在玻璃基板的表面形成缝隙电极55等构成组件后，也可以从背面侧对玻璃基板进行薄板化。由此可将玻璃基板的厚度设定为例如500μm以下。另外，一般情况下树脂的介电常数εM及介电损耗tanδM比玻璃小。在电介质基板51由树脂基板构成的情况下，其厚度例如为3μm以上300μm以下。树脂基材的材料使用聚酰亚胺等。
在电介质基板51上形成金属膜，对其进行图案化，由此获得具有多个缝隙57的缝隙电极55。金属膜可使用厚度为2μm以上5μm以下的Cu膜(或Al膜)。此处，使用顺次层压Ti膜、Cu膜及Ti膜而成的层压膜。
其次，在缝隙电极55上及缝隙57内形成第三绝缘层(厚度：例如100nm以上200nm以下)58。此处的第三绝缘层52由氧化硅(SiO2)膜构成。
其后，在非收发区域R2中，在第三绝缘层58上形成到达缝隙电极55的一部分的开口(接触孔)。
其次，在第三绝缘层58上及第三绝缘层58的上述开口内形成透明导电膜，对其进行图案化，由此形成在开口内与缝隙电极55的一部分相接的上部连接部，获得用以与TFT基板101的传输端子部PT连接的端子部IT。
其后，以覆盖第三绝缘层58的方式形成取向膜OM2。取向膜OM2的详细情况如后所述。可如上所述地进行而制造缝隙基板201。
(波导301的构成)
波导301构成为如下方式：反射导电板65隔着电介质基板51而与缝隙电极55对向。反射导电板65配设为隔着空气层54而与电介质基板51的背面对向。反射导电板65构成波导301的壁，因此优选具有集肤深度的3倍以上、优选5倍以上的厚度。反射导电板65可使用例如通过剃削而制作的厚度为数mm的铝板、铜板等。
例如在扫描天线1000发送信号时，波导301以扩散为放射状的方式向外侧引导由供电针脚72供给的微波，该供电针脚72配置在排列为同心圆状的多个天线单元U的中心。在微波沿波导301移动时被各天线单元U的各缝隙57切断，因此由于所谓的缝隙天线的原理而产生电场，由于该电场的作用而在缝隙电极55中感应出电荷(亦即，微波被转换为缝隙电极55内的自由电子的振动)。在各天线单元U中，通过液晶的取向控制来使液晶电容的静电电容值变化，由此控制在贴片电极15中感应出的自由电子的振动的相位。如果在贴片电极15中感应出电荷，则产生电场(亦即，缝隙电极55内的自由电子的振动向贴片电极15内的自由电子的振动移动)，微波(电波)从各天线单元U的贴片电极15朝向TFT基板101的外侧振荡。自各天线单元U振荡的相位不同的微波(电波)相叠加，由此控制波束的方位角。
另外，在其他实施方式中，可以将波导设为分为上层与下层的两层结构。在这种情况下，由供电针脚供给的微波首先在下层内从中心朝向外侧以扩散为放射状的方式移动，其后在下层的外壁部分上升到上层，在上层以从外侧向中心聚集的方式进行移动。通过设为此种两层结构，变得容易使微波均匀地分布到各天线单元U。
(取向膜OM(OM1、OM2))
作为在本实施方式的TFT基板101及缝隙基板201中利用的取向膜OM1、OM2(以下有时将它们汇总记载为“取向膜OM”)，例如由如下物质构成，其是如下述化学式(2)所示那样对下述化学式(1)所示的聚酰胺酸进行酰亚胺化，然后进行摩擦处理等取向处理而成者。取向膜OM通过实施取向处理而表现出使液晶化合物取向于规定方向上的功能。
[化1]
[化2]
在上述化学式(1)及化学式(2)中，p为任意的自然数。而且，在化学式(1)及化学式(2)中，X具有下述化学式(3-1)～化学式(3-16)所表示的结构。
[化3]
而且，在化学式(1)及化学式(2)中，Y具有下述化学式(4-1)～化学式(4-24)所表示的结构。
[化4]
而且，在化学式(1)及化学式(2)中，Z表示侧链。至于Z的结构，只要不损及本发明的目的就没有特别限制。另外，也可以没有Z。在化学式(1)及化学式(2)中没有Z的情况下，上述化学式(4-1)～化学式(4-24)的结合基可以是任意两处。
另外，上述化学式(1)所示的聚酰胺酸的酰亚胺化例如可通过如下方式而进行：在高温(例如200～250℃)下对聚酰胺酸进行加热处理。而且，例如还可以使用化学酰亚胺化法，该化学酰亚胺化法使用乙酸酐等作为脱水剂，使用吡啶等作为催化剂。至于上述化学式(2)所示的聚酰亚胺的酰亚胺化率，只要不损及本发明的目的就没有特别限制，例如优选为50％以上。
取向膜OM可以是取向方向相对于基板面而水平的水平取向膜，也可以说取向方向相对于基板面而垂直的垂直取向膜。然而，为了使液晶单元的静电电容变化量变大，在与具有正的介电各向异性的液晶化合物组合使用时，取向膜OM优选为水平取向膜。
聚酰胺酸的聚合方法并无特别限制，可使用公知的方法。而且，将聚酰胺酸适宜地溶解于有机溶剂中，制备为具有流动性的液状或溶胶状的组合物(取向剂)。
在本实施方式中，在TFT基板101及缝隙基板201此两者的表面上形成了取向膜OM(取向膜OM1、OM2)，但在其他实施方式中，可以是仅在TFT基板101及缝隙基板201中的任一者的表面形成取向膜OM的构成。
在形成取向膜OM时，首先使用涂布机将含有上述化学式(1)所表示的聚酰胺酸的未固化状态的具有流动性的取向剂涂布于各基板101、201的面上。对于该涂布物，首先进行预烧(例如在80℃下进行2分钟的加热处理)，接着进行正式焙烧(例如在210℃下进行10分钟的加热处理)。其后，通过对正式焙烧后的涂布物进行摩擦处理，获得具有取向性的取向膜OM，该取向性是使液晶化合物取向于规定方向上的性质。另外，聚酰胺酸在预烧时、或正式焙烧时被酰亚胺化。
另外，取向膜OM的相对介电常数、膜厚、及预倾角适宜设定为后述的值。
(液晶层LC(液晶化合物))
构成液晶层的液晶材料(液晶化合物)使用具有较大介电各向异性(Δε)(例如10以上)的含有异硫氰酸酯基的液晶化合物。含有异硫氰酸酯基的液晶化合物例如可利用下述化学式(5-1)及化学式(5-2)所示的化合物。
[化5]
在上述化学式(5-1)及化学式(5-2)中，n1、m2及n2分别为1～5的整数，亚苯基中的H也可以被取代为F或Cl。
另外，只要不损及本发明的目的，则液晶材料也可以含有上述含有异硫氰酸酯基的液晶化合物以外的液晶化合物。
(天线单元U)
图7是示意性表示构成扫描天线1000的天线单元U的TFT基板101、液晶层LC及缝隙基板201的剖视图。如图7所示，在天线单元U中，TFT基板101的岛状的贴片电极15和缝隙基板201的缝隙电极55所具有的孔状(沟状)缝隙57(缝隙电极单元57U)以夹着液晶层LC的方式对向。此种扫描天线1000具有液晶单元C，该液晶单元C具有液晶层LC、一对TFT基板101及缝隙基板201，所述一对TFT基板101及缝隙基板201夹着该液晶层LC，在各自的液晶层LC侧的表面包含取向膜OM1、OM2。另外，在本说明书中，天线单元U具有如下构成，亦即包含一个贴片电极15、及配置着与该贴片电极15对应的至少一个缝隙57的缝隙电极55(缝隙电极单元57U)。
(扫描天线的制造方法)
在制造扫描天线时进行如下工序，亦即经由密封材料将TFT基板101与缝隙基板201相互贴合，且在TFT基板101与缝隙基板201之间封入液晶层LC。构成液晶层LC的液晶材料(液晶化合物)可以通过液晶滴下注入法(ODF：One Drop Fill)封入到TFT基板101与缝隙基板201之间，也可以通过真空注入法封入到TFT基板101与缝隙基板201之间。如上所述地进行而获得包含液晶层LC、TFT基板101及缝隙基板201的扫描天线100的液晶单元C。
在如上所述地制造液晶单元C后，适宜地以隔着电介质层(空气层)54而与缝隙基板201(第二电介质基板51)的相反面51b对向的方式将反射导电板65组装到所述面板侧。经过此种工序而制造本实施方式的扫描天线。
(液晶单元C)
图8是示意性表示液晶单元C的构成的说明图。液晶单元C的TFT基板101与缝隙基板201以贴片电极侧与缝隙电极侧相互面对的方式进行配置，液晶层LC介于此种TFT基板101与缝隙基板201之间。另外，在构成液晶单元C的TFT基板101与缝隙基板201之间，以包围液晶层LC的周围的方式配置着密封材料S。密封材料S具有分别对TFT基板101及缝隙基板201进行粘接，使TFT基板101与缝隙基板201相互贴合的功能。另外，密封材料S由含有固化性树脂的密封材料组合物的固化物构成。
在TFT基板101的液晶层LC侧(贴片电极侧)的表面形成着取向膜OM1，在缝隙基板201的液晶层LC侧(缝隙电极侧)的表面形成着取向膜OM2。
此种液晶单元C如上所述那样具有多个天线单元U，各个天线单元U具有一个贴片电极15、及以与该一个贴片电极15对应的方式配置的包含至少一个缝隙57的所述缝隙电极57(参考图7)。
液晶单元C通过如下所示地设定所使用的取向膜OM的相对介电常数、取向膜OM的膜厚、取向膜OM的预倾角、液晶单元C的单元厚度、电极重叠、缝隙宽度，使贴片电极15与缝隙电极55之间的未施加电压时的静电电容与施加电压时的静电电容之差(静电电容变化量ΔC)变大。
至于取向膜OM(OM1、OM2)的相对介电常数，为了确保较大的静电电容变化量ΔC而设定为3.8以上，优选设定为4.2以上。另外，取向膜OM的相对介电常数可使用平行平板(电容)法、谐振腔法等公知的方法而测定。
取向膜OM(OM1、OM2)的膜厚优选为0.24μm(240nm)以下，更优选为0.18μm(180nm)以下，进而优选为0.12μm(120nm)以下。
TFT基板101的取向膜MO1的膜厚与缝隙基201的取向膜MO2的膜厚可相互相同，也可以相互不同。其中，在使取向膜的膜厚相互不同的情况下，优选将两种取向膜的膜厚设定为0.18μm(180nm)以下。
本实施方式的液晶单元C在TFT基板101及缝隙基板201的两者上形成取向膜OM，但在其他实施方式中，可以仅在TFT基板101及缝隙基板201中的任一者上形成有取向膜OM。在这种情况下，优选将取向膜OM的膜厚设定为0.12μm(120nm)以下。
液晶单元C的取向膜OM的预倾角优选为1°以下。图9是预倾角的说明图。在图9中是液晶层中的液晶化合物(液晶分子)lc1在未施加电压时，相对于形成在基板上的取向膜OM的表面而倾斜的角度θ(°)。
另外，如果可将取向膜OM的预倾角设定为1°以下，则构成取向膜OM的材料并不限定于上述聚酰亚胺类树脂(例如化学式(2))，也可以使用其他树脂(例如丙烯酸类树脂)。而且，关于对于取向膜OM的取向处理，也是如果可将预倾角设定为1°以下，则可以是光取向处理，也可以是摩擦处理。预倾角的测定使用晶体旋转法等公知的方法。
液晶单元C的单元厚度优选为4.8μm以下，更优选为3.9μm以下。另外，至于液晶单元C的单元厚度，在TFT基板101及缝隙基板201此两者上形成取向膜OM的情况下，是指形成在TFT基板101的贴片电极15上的取向膜OM1的表面与形成在缝隙基板201的缝隙电极55上的取向膜OM2的表面之间的距离。而且，在TFT基板101及缝隙基板201的任一者上形成取向膜OM的情况下，液晶单元C的单元厚度是所述取向膜OM的表面与未形成取向膜OM的基板的电极(贴片电极15或缝隙电极55)表面之间的距离。
液晶单元C中的电极重叠是在液晶单元C的一个天线单元U中，贴片电极15与缝隙电极55相互重叠的长度。电极重叠优选为30μm以上。另外，电极重叠的详细情况如后所述。
而且，液晶单元C中的缝隙的宽度优选设为60μm以上的范围。
[实施例]
以下，基于实施例对本发明加以更详细的说明。另外，本发明并不受这些实施例任何限定。
[液晶单元C的静电电容变化量(ΔC)的评价]
作为液晶单元C，假定为如图10所示的左右对称的二维结构，使用模拟器(产品名为“LCDMaster2D”、Shintech株式会社制造)进行取向计算。以下，参照图10而说明模拟的条件。
图10是表示在模拟中使用的液晶单元C的结构的说明图。在图10中表示液晶单元C，其具有：具有贴片电极15的TFT基板101、及具有缝隙电极55的缝隙基板201。液晶层LC介于TFT基板101与缝隙基板201之间。在TFT基板101及缝隙基板201与液晶层LC相接的面，分别形成有一定膜厚的水平取向膜(取向膜OM1、OM2)。
而且，TFT基板101的贴片电极15的宽度设定为120.0μm，缝隙基板201中的相邻的缝隙电极55、55的距离(亦即缝隙57的宽度)设定为80.0μm。
在图10中，以L1表示液晶单元C的单元厚度(μm)，以L2表示TFT基板101的贴片电极15与缝隙基板201的缝隙电极55相互重叠的长度(电极重叠)。
液晶层LC的物性值是Δε＝15(长轴方向：20、短轴方向：5)、粘度γ1＝0.18Pa·s、K11＝15pN、K22＝5pN、K33＝20pN。而且，将图10中所示的箭头D1的朝向(朝右)作为液晶层LC中的液晶化合物的取向方向。
在如上所示的条件下，模拟将缝隙电极55固定为0V，对贴片电极15施加0V及15V时的液晶化合物的取向。在所述模拟器上计算施加电压为0V时、及15V时各自的缝隙电极与贴片电极之间的静电电容C(0V)、C(15V)，将它们的差作为ΔC(C(15V)-C(0V))。
如表1及表2所示那样，将液晶单元C中的“取向膜的相对介电常数”、“液晶预倾角(°)”、“单元厚度L1(μm)”、及“电极重叠L2(μm)”作为参数而使其变化，实施实施例1～15及比较例1～3的模拟。
另外，在实施例1～7、9～15中使用由聚酰亚胺类树脂形成的取向膜，在实施例8、比较例1～3中使用由丙烯酸类树脂形成的取向膜。
[表1]
[表2]
实施例1～7的取向膜的相对介电常数为3.8以上，尤其是在实施例2～7中，取向膜的相对介电常数成为4.2以上。这些取向膜均由聚酰亚胺类树脂构成。在此种实施例1～7的液晶单元C中，静电电容的变化量ΔC成为1000pF以上。
相对于此，比较例1～3的各取向膜的相对介电常数成为2.6、2.9及3.2，与实施例1～7相比而言均为较低的值。另外，比较例1～3的各取向膜由丙烯酸类树脂构成。在此种比较例1～3的液晶单元中，静电电容的变化量ΔC均成为低于1000pF的结果。
实施例3除了使取向膜的膜厚变小以外，其他条件与实施例2相同。如实施例3所示，确认如果使取向膜的膜厚变小，静电电容的变化量ΔC进一步变大。
实施例4是将TFT基板侧的取向膜的膜厚设定得比缝隙基板侧的取向膜的膜厚大的情况。如上所述，即便在TFT基板侧与缝隙基板侧，取向膜的膜厚相互不同，也可以通过将各个取向膜的膜厚设为180nm以下，从而比实施例2等更能使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例5是仅在缝隙基板侧形成取向膜的情况。如上所述，即便仅在其中一个基板上形成取向膜的情况下，如果所形成的取向膜的膜厚为120nm以下，也可以比实施例2等更能使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例6是与实施例1等相比而言，将单元厚度L1设定得较小的情况。通过如上所述地将单元厚度L1设定得较小，可以比实施例1等更能使静电电容的变化量ΔC变大。
另外，至于液晶单元C的单元厚度L1，在TFT基板及缝隙基板此两者上形成取向膜的情况下，是指形成在TFT基板的贴片电极上的取向膜的表面与形成在缝隙基板的缝隙电极上的取向膜的表面之间的距离。而且，在TFT基板及缝隙基板的任一者上形成取向膜的情况下，液晶单元C的单元厚度L1是所述取向膜的表面与未形成取向膜的基板的电极表面之间的距离。
实施例7是与实施例1等相比而言，将TFT基板的贴片电极与缝隙基板的缝隙电极相互重叠的长度(电极重叠L2)设定得较大的情况。通过如上所述地使电极重叠L2变大，可使静电电容的变化量ΔC进一步变大。
实施例8～15是将预倾角设定为1°的情况。通过如上所述地将预倾角设定为1°，与比较例1等相比而言，可使静电电容的变化量ΔC变大。
另外，实施例8是使用由丙烯酸类树脂构成的取向膜(相对介电常数为3.2)，且将预倾角设定为1°的情况。即便是如上所述地使用相对介电常数较低的取向膜的情况，也可以通过使预倾角变小而使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例9、10均是使用由聚酰亚胺类树脂构成的取向膜(相对介电常数为3.8、相对介电常数为4.2)，且将预倾角设定为1°的情况。通过如上所述地使预倾角变小，且使用相对介电常数比实施例8等大的取向膜，可进一步使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例11是使预倾角变小，且使用相对介电常数高、且膜厚比实施例10等小的由聚酰亚胺类树脂构成的取向膜(相对介电常数为4.2、膜厚为0.18μm)的情况。在此种实施例11中，可进一步使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例12是使预倾角变小，且相对介电常数高，将TFT基板侧的取向膜的膜厚设定得比缝隙基板侧的取向膜的膜厚大的情况。在此种实施例12中，通过将各个取向膜的膜厚设定为180nm以下，可进一步使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例13是仅在缝隙基板侧形成有使预倾角变小的取向膜的情况。在此种实施例13中，如果所形成的取向膜的膜厚为120nm以下，可进一步使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例14是与实施例11等相比而言，将单元厚度L1设定得较小的情况。通过如上所述地将单元厚度L1设定得较小，可以比实施例11更能使静电电容的变化量ΔC变大。
实施例15是与实施例11等相比而言，将TFT基板的贴片电极与缝隙基板的缝隙电极相互重叠的长度(电极重叠L2)设定得较大的情况。通过如上所述地使电极重叠L2变大，可使静电电容的变化量ΔC进一步变大。
以下说明在上述模拟中所使用的取向膜的制造例。
实施例1～7、9～15中所使用的聚酰亚胺类取向膜(相对介电常数为3.8及4.2)例如可通过如下方式而制造：由使上述化学式(1)所示的聚酰胺酸溶解于有机溶剂中而成的取向剂形成涂膜，以除去溶剂、酰亚胺化等为目的而对所述涂膜进行适宜加热，且对所述涂膜实施摩擦处理或光取向处理以使预倾角成为5°或1°。
比较例3、实施例8中所使用的丙烯酸类取向膜(相对介电常数为3.2)例如可通过如下方式而制造：由使PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)溶解于有机溶剂中而成的取向剂形成涂膜，以除去溶剂等为目的而对所述涂膜进行适宜加热，且对所述涂膜实施摩擦处理或光取向处理以使预倾角成为5°或1°。
附图标记说明
10…电介质基板(第一电介质基板)、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、10…TFT、11…第一绝缘层、15…贴片电极、17…第二绝缘层、51…电介质基板(第二电介质基板)、55…缝隙电极、55L…下层、55M…主层、55U…上层、57…缝隙、57U…缝隙电极单元、58…第三电极、70…供电装置、72…供电针脚、101…TFT基板、201…缝隙基板、1000…扫描天线、U…天线单元(天线单元区域)、CH1…接触孔、LC…液晶层、lc1…液晶化合物、C…液晶单元、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、R1…收发区域、R2…非收发区域、Rs…密封区域、S…密封材料、OM,OM1,OM2…取向膜、C…液晶单元、L1…单元厚度、L2…电极重叠量。

Claims (14)

1.一种液晶单元，其特征在于，具有：
TFT基板，具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板上的多个TFT及与所述TFT电连接的多个贴片电极；
缝隙基板，具有第二电介质基板、及支撑于所述第二电介质基板上的包含多个缝隙的缝隙电极；
液晶层，其介于所述TFT基板与所述缝隙基板之间，所述TFT基板与所述缝隙基板以所述贴片电极侧与所述缝隙电极侧相互面对的方式配置；
多个天线单元，其分别具有一个所述贴片电极、及包含至少一个以与该一个所述贴片电极对应的方式配置的所述缝隙的所述缝隙电极；
取向膜，形成在所述TFT基板及所述缝隙基板此两者的所述液晶层侧的表面，由聚酰亚胺类树脂构成，相对介电常数为3.8以上。
2.一种液晶单元，其特征在于，具有：
TFT基板，具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板上的多个TFT及与所述TFT电连接的多个贴片电极；
缝隙基板，具有第二电介质基板、及支撑于所述第二电介质基板上的包含多个缝隙的缝隙电极；
液晶层，其介于所述TFT基板与所述缝隙基板之间，所述TFT基板与所述缝隙基板以所述贴片电极侧与所述缝隙电极侧相互面对的方式配置；
多个天线单元，其分别具有一个所述贴片电极、及包含至少一个以与该一个所述贴片电极对应的方式配置的所述缝隙的所述缝隙电极；
取向膜，形成在所述TFT基板及所述缝隙基板任一者的所述液晶层侧的表面，由聚酰亚胺类树脂构成，相对介电常数为3.8以上。
3.根据权利要求1或2所述的液晶单元，其特征在于，所述取向膜的相对介电常数为4.2以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶单元，其特征在于，所述取向膜的膜厚为0.18μm以下。
5.根据权利要求1所述的液晶单元，其特征在于，形成在所述TFT基板上的所述取向膜的膜厚与形成在所述缝隙基板上的所述取向膜的膜厚相互不同，所述取向膜的膜厚均为0.18μm以下。
6.根据权利要求2所述的液晶单元，其特征在于，所述取向膜的膜厚为0.12μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶单元，其特征在于，单元厚度为3.9μm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶单元，其特征在于，在所述天线单元中，所述贴片电极与所述缝隙电极相互重叠的长度为30μm以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶单元，其特征在于，所述缝隙的宽度为60μm以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶单元，其特征在于，所述取向膜使所述液晶层中所含的液晶化合物以1度以下的预倾角进行取向。
11.根据权利要求10所述的液晶单元，其特征在于，所述液晶化合物具有正的介电各向异性。
12.根据权利要求11所述的液晶单元，其特征在于，所述液晶化合物的介电各向异性(Δε)为10以上。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的液晶单元，其特征在于，所述TFT基板的所述贴片电极与所述缝隙基板的所述缝隙电极之间的未施加电压时与施加15V电压时的静电电容变化量ΔC为1000pF以上。
14.一种扫描天线，其特征在于，具有根据权利要求1至13中任一项所述的液晶单元，
在未形成所述缝隙电极的所述第二电介质基板的相反面，具有以隔着电介质层而对向的方式配置的反射导电板。
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