CN109830806A - 一种平板液晶天线及其制作方法 - Google Patents

一种平板液晶天线及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109830806A
CN109830806A CN201910185143.7A CN201910185143A CN109830806A CN 109830806 A CN109830806 A CN 109830806A CN 201910185143 A CN201910185143 A CN 201910185143A CN 109830806 A CN109830806 A CN 109830806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
metallic diaphragm
liquid crystal
flat panel
panel liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910185143.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘智生
徐响战
王志灵
吕泰添
卢卓前
王立雄
何基强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truly Semiconductors Ltd
Original Assignee
Truly Semiconductors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Truly Semiconductors Ltd filed Critical Truly Semiconductors Ltd
Priority to CN201910185143.7A priority Critical patent/CN109830806A/zh
Priority to EP19863988.2A priority patent/EP3736618A4/en
Priority to KR1020207016582A priority patent/KR102326747B1/ko
Priority to PCT/CN2019/078172 priority patent/WO2020181556A1/zh
Priority to JP2020531664A priority patent/JP7042342B2/ja
Priority to US16/770,078 priority patent/US11557837B2/en
Publication of CN109830806A publication Critical patent/CN109830806A/zh
Priority to TW109108211A priority patent/TWI742561B/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/061Etching masks
    • H05K3/064Photoresists
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/024Dielectric details, e.g. changing the dielectric material around a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0248Skew reduction or using delay lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0141Liquid crystal polymer [LCP]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0183Dielectric layers
    • H05K2201/0195Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10098Components for radio transmission, e.g. radio frequency identification [RFID] tag, printed or non-printed antennas
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1572Processing both sides of a PCB by the same process; Providing a similar arrangement of components on both sides; Making interlayer connections from two sides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明公开了一种平板液晶天线的制作方法,方法如下:提供第一基板,第一基板的两侧分别为第一金属膜层和第三金属膜层;对双面金属膜层同时进行图案化处理,得到图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层;提供第二基板,第二基板一侧具有第二金属膜层;对第二金属膜层进行图案化处理,得到图案化第二金属膜层;将第一基板和第二基板对合形成液晶盒,并制备液晶层。本发明还公开了通过以上方法制作的平板液晶天线。本申请通过结构上的改善,使双面金属同时图案化成为可能,在工艺上省去大部分效率低下的黄光制程工序,节省了占线等待、切换型号调机时间。使平板液晶天线能够规模化制造,提高了制造的效率,降低了制造成本。

Description

一种平板液晶天线及其制作方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,具体地,涉及一种平板液晶天线及其制作方法。
背景技术
信息网络的发展日新月异,在各个领域都正在或将会产生重大变革,其中热点技术就有5G和卫星移动互联网通信技术。
天线作为通信信息发送和接收的核心设备,已经成为影响信息网络性能指标和用户应用效果的关键因素。
已知现有的相控阵天线具备此性能指标,但是它基于国防领域应用背景和芯片制造工艺,其昂贵的生产成本和高功耗使消费级市场用户无法承担,从而造成了消费品普及的障碍。
传统的机械转动式抛物面天线具有体积大、笨重、机械转动容易损坏、成本高的问题也难以满足如车载/飞机等新应用的需求。目前市场上对于体积小、低轮廓、电调控、低成本的平板型天线的需求迫在眉睫。
发明内容
为了解决上述问题,提供一种低成本、能够大规模制造平板液晶天线的解决方案。
本发明提供了一种平板液晶天线的制作方法,所述制作方法包括以下步骤:
提供具有双面金属膜层的第一基板,所述第一基板的两侧分别具有平面状结构的第一金属膜层和平面状结构的第三金属膜层;
对第一基板的双面金属同时进行图案化处理:同时对平面状结构的第一金属膜层和第三金属膜层进行图案化处理,得到图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层;
提供第二基板,所述第二基板的一侧具有平面状结构的第二金属膜层;对平面状结构的第二金属膜层进行图案化处理,得到图案化第二金属膜层;
将所述第一基板和第二基板进行对合以形成液晶盒,并制备液晶层。
优选的,所述对第一基板的双面金属同时进行图案化处理的方法包括以下步骤:
涂胶:在第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层上涂布光刻胶;
曝光:使用预先做好的电极图形掩模板,对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光;
显影:第一基板的第一表面和第二表面的光刻胶同时进行显影,使被曝光部分的光刻胶以化学方式溶解于显影液中,保留未曝光部分的光刻胶;
刻蚀:对第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层同时进行刻蚀,使用刻蚀液将没有光刻胶覆盖的金属膜层刻蚀掉,得到第一金属膜层的图案和第三金属膜层的图案。
优选的,在蚀刻之后,所述对双面金属同时进行图案化处理的方法还包括以下步骤:
脱膜:将第一基板的第一表面和第二表面上剩余的光刻胶冲洗去掉,得到图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层。
优选的,所述涂胶是分别在第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层上涂布光刻胶。
优选的,所述曝光是同时对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光。
优选的,所述曝光是分别对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光。
优选的,所述平板液晶天线的制作方法还包括:
在图案化第一金属膜层上制备第一取向层,在图案化第二金属膜层上制备第二取向层。
本发明还提供了一种平板液晶天线,所述平板液晶天线包括相对设置的第一基板和第二基板以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层;
在所述第一基板朝向所述第二基板的第一表面设置有图案化第一金属膜层;在所述第一基板背离所述第二基板的第二表面设置有图案化第三金属膜层;在所述第二基板上朝向所述第一基板一侧设置有图案化第二金属膜层;
所述平板液晶天线为通过如上所述的制作方法制成。
优选的,所述图案化第一金属膜层包括第一电极,所述图案化第三金属膜层包括天线辐射单元;所述图案化第二金属膜层包括第二电极。
优选的,所述第一金属膜层和第三金属膜层的材料相同。
优选的,所述第一基板为玻璃基板,所述第一金属膜层和第三金属膜层的材料为铜,所述第一金属膜层的厚度不小于2.0μm。
优选的,所述第一金属膜层的厚度和第三金属膜层的厚度的比值在0.8~1.2之间。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本申请通过结构上的改善,使双面金属同时图案化成为可能,在工艺上省去大部分效率低下的黄光制程工序,节省了占线等待、切换型号调机等时间。使平板液晶天线不仅能够规模化制造,而且还提高了制造的效率,降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例一所提供的一种平板液晶天线结构示意图;
图2为本发明实施例二所提供的一种平板液晶天线的制作方法的流程图;
图3为本发明实施例二所提供的一种对第一基板的双面金属同时进行图案化处理的制作方法的流程图。
附图标记:
11-第一基板、12-第二基板、21-第一金属膜层、22-第二金属膜层、23-第三金属膜层、30-液晶层、40-框胶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例,对本发明的一种平板液晶天线及其制作方法作进一步说明:
实施例一:
如图1所示,为本发明实施例一,本具体实施例提供了一种平板液晶天线。平板液晶天线包括相对设置的第一基板11和第二基板12,还包括位于第一基板11和第二基板12之间的液晶层30。
第一基板11和第二基板12,选用稳定性和绝缘效果较佳同时介电损耗极低的材料,在本实施例中,第一基板11和第二基板12是刚性基板,可以是玻璃基材、熔融石英、陶瓷基材和陶瓷热固聚合物复合材料。
在第一基板11朝向所述第二基板12的第一表面设置有第一金属膜层21。第一金属膜层21为图案化第一金属膜层。图案化第一金属膜层21包括第一电极。
在第一基板11背离所述第二基板12的第二表面设置有图案化第三金属膜层23。具体的,第三金属膜层23为图案化第三金属膜层。
第三金属膜层23包括天线辐射单元。天线辐射单元用于辐射微波信号,实现微波信号的馈入和馈出。
在第二基板12上朝向所述第一基板11一侧设置有图案化第二金属膜层22,具体的,第二金属膜层22为图案化第二金属膜层。第二金属膜层22包括第二电极。
图案化金属膜层的金属图案,是先在相应的基板上制作金属膜层,之后通过对金属膜层进行图案化处理而得到。
在相应的基板上制作金属膜层,可以通过镀膜的方式,使金属在基板上覆膜,并在基板的表面形成呈平面状结构的金属膜层。因为镀膜使基板的整个表面均覆上了金属膜层,其结构类似平面,因此这里称之平面状结构的金属膜层。
图案化处理工艺一般包括刻蚀。在刻蚀时需要用刻蚀液将没有光刻胶覆盖的金属刻蚀掉,以便得到金属电极图形。
优选的,图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层是通过对第一基板的第一金属膜层和第三金属膜层进行同步图案化处理而获得。
如果按照传统工艺,先对第一金属膜层21和第三金属膜层23中的其中一个先进行刻蚀,然后再对另外一个进行刻蚀,容易导致在后面刻蚀时,会破坏已经完成刻蚀的金属图案。如果在后面的刻蚀时,增加对之前已经完成刻蚀的金属图案的保护,但这明显地导致效率的下降。
本申请通过结构上的改善,使对双面金属同时进行图案化处理成为可能,可以一次性制作出两面图形,使平板液晶天线不仅能够规模化制造,而且还提高了制造的效率,降低了制造成本。省去大部分效率低下的黄光制程工序,节省了占线等待、切换型号调机等时间。
现有技术中,第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料可以有所不同,但在本实施例中,第一金属膜层21和第三金属膜层23设置为相同的材料。
在对金属膜层进行图案化处理时,蚀刻工艺需要将没有光刻胶覆盖的金属膜层刻蚀掉,在具体蚀刻工艺时,一般根据不同的金属材料以及金属膜层的厚度来设置蚀刻液体以及蚀刻工艺的具体参数。
如果第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料不相同,这将导致选用的蚀刻液不同,以及蚀刻工艺具体参数的不同,这使同时进行刻蚀难以进行。
通过将第一金属膜层21和第三金属膜层23设置为相同的材料,有利于后期对平面状结构的第一金属膜层21和第三金属膜层23同时进行图案化处理。更具体的,有利于后期工艺中同时进行蚀刻。
另外,优选的,使第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度大致相当。具体的,第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度的比值在0.8~1.2之间。更加优选的方案是,第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度相同。图案化处理工艺一般包括刻蚀。在刻蚀时需要用刻蚀液将没有光刻胶覆盖的金属刻蚀掉,以便得到金属电极图形。通过使第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度大致相当,可以使得对平面状结构的第一金属膜层21和第三金属膜层23同时进行图案化处理的工艺更加简单,避免第一金属膜层21和第三金属膜层23中的其中一个被过度蚀刻或者未被充分蚀刻。
第一基板11优选为玻璃基板。
由于平板液晶天线所需要的金属材料要求高的电导率和磁导率,因此,第一金属膜层21和第二金属膜层22选用具有高导电性和磁导率的金属材料,可以采用铝、铜、银、金、镉、铬、钼、铌、镍、铁等金属,优选为银、铜、金、铝及其合金。
因为第一金属膜层21和第三金属膜层23优选设置为相同的材料,因此第三金属膜层23的金属材料为银、铜、金、铝、或者其合金。
在金属材料银、铜、金、铝及其合金中,银导电率最好的,但是成本贵,一般适用于真空磁控溅射工艺。金的成本更贵,且难以用减法刻蚀出图形和走线。铝一般更适用于真空磁控溅射工艺。因此,第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料为铜。可以理解的,第二金属膜层22的材料也优选为铜。
无线通信的损耗越低其性能就越好,即插入损耗(含导体损耗)也是越低性能越好,已知金属材料及金属膜层厚度与导体损耗都有关系,趋肤效应就是导体损耗的体现。
由于交流电具有趋肤效应,趋肤效应间接使导体的电阻增大,其能量热损耗也随之增大。在微波等高频段的波段中,趋肤效应非常明显。不同的金属材料具有不同的趋肤深度。
趋肤效应:当导体中有交流电或交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的外表皮肤部分,越靠近导体表面,电流密度越大,导线内部实际上电流很小。结果使导体的电阻增加,使它的损耗功率也增加。这一现象就是趋肤效应(skin effect)。
趋肤深度δ由下式给出:
δ=(1/πfμσ)1/2
其中,μ表示金属材料的磁导率,σ是导体的电导率,f表示平板液晶天线所承载信号的频率。
由于第一金属膜层21的金属材料优选为铜材料。根据趋肤效应,金属膜层的厚度为μm级,可以较好的保证平板液晶天线的性能,优选的,金属膜层厚度均不小于2.0μm。因此第一金属膜层21的厚度不小于2.0μm。
第一基板11和第二基板12之间还具有框胶40,框胶40位于第一基板11和第二基板12的边缘,其用于密封液晶层30。优选的,液晶层30中分布有支撑物。
平板液晶天线还包括分别设置在所述液晶层30两侧的第一取向层和第二取向层。
在第一基板11的图案化第一金属膜层21上制备第一取向层,在第二基板12的图案化第二金属膜层22上制备第二取向层。取向层用于对液晶层30的晶分子的初始偏转角度进行限定。
第一基板11、第二基板12、液晶层30、第一导电层、第二导电层构成了液晶移相器。
天线辐射单元设置在第一基板11远离所述第二基板12的一侧。天线辐射单元可以是矩形、圆形、或方形的形状。在现有的平板液晶天线中,天线辐射单元通过贴片工艺将贴片贴附在液晶移相器。在本实施例中,更优选的方案为,天线辐射单元通过对设置在第一基板11远离所述第二基板12的一侧的第三金属膜层23进行图案化处理而得到。
在本实施例中,第二电极上上包括微带线。微带线的形状可以为蛇形或者螺旋形,对于微带线的形状不作限定,能够实现微波信号的传输即可。
第一电极为接地电极。通过在微带线和接地电极之间施加电压,可以改变液晶的介电常数。
当微带线和接地电极之间不施加电场时,液晶分子在第一配向层和第二配向层的作用下沿预设方向排布。
当微带线和接地电极之间施加电场时,电场驱动液晶层30中的液晶分子方向的偏转。
微波信号在微带线和接地电极之间传输,在微波信号的传输过程中,会由于液晶分子的偏转而改变相位,从而实现微波信号的移相功能。通过控制微带线和接地电极上的电压,可以控制液晶层30中液晶的偏转角度,进而可以对移相过程中所调整的相位进行控制。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本申请通过结构上的改善,使对双面金属同时进行图案化处理成为可能,可以一次性制作出两面图形,使平板液晶天线不仅能够规模化制造,而且还提高了制造的效率,降低了制造成本。省去大部分效率低下的黄光制程工序,节省了占线等待、切换型号调机等时间。
更进一步地,使图案化处理的工艺更加简单,避免第一金属膜层和第三金属膜层中的其中一个被过度蚀刻或者未被充分蚀刻。
实施例二:
本具体实施例提供了一种平板液晶天线的制作方法,用于制作实施例一中所述的平板液晶天线,制作方法包括以下步骤:
S1:提供具有双面金属膜层的第一基板11,所述第一基板11的两侧分别具有平面状结构的第一金属膜层21和平面状结构的第三金属膜层23;
S2:对双面金属同时进行图案化处理:同时对平面状结构的第一金属膜层21和第三金属膜层23进行图案化处理,得到图案化第一金属膜层21和图案化第三金属膜层23;
S3:提供第二基板12,所述第二基板12的一侧具有平面状结构的第二金属膜层22;
S4:对平面状结构的第二金属膜层22进行图案化处理,得到图案化第二金属膜层22。
需要说明的是,步骤S2和步骤S4的先后顺序可以进行调整。
以上,步骤S2对双面金属同时进行图案化处理的方法包括以下步骤:
S21:涂胶,在第一基板11的第一表面和第二表面的金属膜层上涂布光刻胶;
S22:曝光,使用预先做好的电极图形掩模板,对第一基板11第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光;
S23:显影,第一基板11的第一表面和第二表面的光刻胶同时进行显影,使被曝光部分的光刻胶以化学方式溶解于显影液中,保留未曝光部分的光刻胶;
S24:刻蚀,对第一基板11的第一表面和第二表面的金属膜层同时进行刻蚀,使用刻蚀液将没有光刻胶覆盖的金属膜层刻蚀掉,得到第一金属膜层21的图案和第三金属膜层23的图案。
如果按照传统工艺,先对第一金属膜层21和第三金属膜层23中的其中一个先进行刻蚀,然后再对另外一个进行刻蚀,容易导致在后面刻蚀时,会破坏在前已经完成刻蚀的金属图案。如果在后面的刻蚀时,增加对之前已经完成刻蚀的金属图案的保护,但这明显地导致效率的下降。
现有技术中,第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料可以有所不同,但在本实施例中,第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料相同,优选为铜。且第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度大致相当。
在进行步骤S2,对金属膜层进行图案化处理时,蚀刻工艺需要将没有光刻胶覆盖的金属膜层刻蚀掉,在具体蚀刻工艺时,一般根据不同的金属材料以及金属膜层的厚度来设置蚀刻工艺的具体参数。
如果在同时进行刻蚀时,第一金属膜层21和第三金属膜层23的材料不相同,或者材料相同但膜层的厚度相差较大,这将导致第一金属膜层21和第三金属膜层23中的一个已经蚀刻完成,而另外一个仍未完成蚀刻。
本实施例通过将第一金属膜层21和第三金属膜层23设置为相同的材料,且厚度大致相当,有利于后期对平面状结构的第一金属膜层21和第三金属膜层23同时进行图案化处理,更具体的,有利于后期工艺中同时进行蚀刻。
厚度大致相当,具体的,指第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度的比值在0.8~1.2之间。更加优选的方案是,第一金属膜层21的厚度和第三金属膜层23的厚度相同。
通过同时对平面状结构的第一金属膜层21和第三金属膜层23进行刻蚀,使图案化处理的工艺更加简单,避免第一金属膜层21和第三金属膜层23中的其中一个被过度蚀刻或者未被充分蚀刻。
在以上的涂胶过程中,可以先在第一表面的金属膜层或者第二表面的金属膜层上整面涂布光刻胶。光刻胶是为之后工序中的刻蚀图形而做的曝光介质。在涂布光刻胶后,进行预固化。然后在另外一个金属膜层上整面涂布光刻胶,再进行预固化。预固化一般是将涂有光刻胶的基板进行烘烤,使得光刻胶的溶剂挥发,增加光刻胶与基板表面的粘附性。
以上的曝光步骤,可以同时对第一基板11第一表面和第二表面的光刻胶进行曝光,也可以对第一基板11第一表面和第二表面的光刻胶按先后顺序逐面曝光。采用掩膜板对光刻胶进行曝光,使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域,例如,第一金属膜层21上光刻胶保留区域对应于第一电极的图形所在区域,光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域。具体曝光时,使紫外光(UV)通过预先做好的电极图形掩模板照射光刻胶表面,使被光刻胶未保留区域的光刻胶发生反应而选择性曝光。
以上的显影步骤,仅使被曝光经过UV光照的光刻胶以溶解于显影液中,而未曝光部分的光刻胶层不被溶解于显影液中,使需要的光刻胶图形留下来。
显影后的基板再经过高温坚膜烘烤,可以使得光刻胶更牢固。
在以上的刻蚀步骤中,没有光刻胶覆盖的金属膜层则被刻蚀掉,被光刻胶图形所覆盖的金属膜层被光刻胶保护,形成了金属图案结构。在第一金属膜层21形成第一导电层的图案,在第三金属膜层23形成了天线辐射单元的图案。
步骤S2对双面金属同时进行图案化处理的方法,在蚀刻之后,还包括以下步骤:
S25:脱膜,被刻蚀后的金属膜层,在金属图案之上还覆盖有光刻胶,脱膜利用碱液将第一表面和第二表面上剩余的光刻胶冲洗去掉,最终得到了图案化第一金属膜层21和图案化第三金属膜层23。
可以选择分别对第一基板11的第一表面和第二表面进行脱膜处理。也可以选择同时对第一基板11的第一表面和第二表面进行脱膜处理。
对第二金属膜层22进行图案化处理的具体方法,可以参照以上对第一金属膜层21的图案化处理工艺方法进行。
平板液晶天线的制作方法还包括:
S5:在图案化第一金属膜层21上制备第一取向层,在图案化第二金属膜层22上制备第二取向层;
S6:将所述第一基板11和第二基板12进行对合以形成液晶盒,并制备液晶层30。
取向层可采用现有技术中的PI摩擦工艺制成,以便在表面上形成定向凹槽,在此不再赘述。
具体的,在一个实施例中,可先将所述第一基板11和第二基板12对合以形成液晶盒,然后在所述液晶盒内填充液晶层30。已知的,第一基板11和第二基板12对合之前,还在其中一个基板上制作框胶40,框胶40在第一基板11和第二基板12之间形成容纳空间,用于容纳液晶。在所述液晶盒内填充液晶层30后,对液晶盒进行封口,并使框胶40进行固化。
在其它的实施例中,对合以形成液晶盒,并制备液晶层30的顺序并不限于以上,还可以是:在其中一个基板上涂布制作框胶40后,在基板上滴注液晶形成液晶层30,再将第一基板11和第二基板12对合以形成液晶盒,并固化封框胶40。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本实施例,通过对第一基板的双面金属同时进行图案化处理,可以一次性制作出两面图形,省去大部分效率低下的黄光制程工序,节省了占线等待、切换型号调机等时间。使平板液晶天线不仅能够规模化制造,而且还提高了制造的效率,降低了制造成本。
避免了传统工艺,在对第一金属膜层和第三金属膜层中进行分别刻蚀,而容易导致在后刻蚀时破坏在前刻蚀已经完成的金属图案;以及为了避免破坏在前刻蚀已经完成的金属图案而明显导致的效率的下降。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括以下步骤:
提供具有双面金属膜层的第一基板,所述第一基板的两侧分别具有平面状结构的第一金属膜层和平面状结构的第三金属膜层;
对第一基板的双面金属同时进行图案化处理:同时对平面状结构的第一金属膜层和第三金属膜层进行图案化处理,得到图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层;
提供第二基板,所述第二基板的一侧具有平面状结构的第二金属膜层;对平面状结构的第二金属膜层进行图案化处理,得到图案化第二金属膜层;
将所述第一基板和第二基板进行对合以形成液晶盒,并制备液晶层。
2.根据权利要求1所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述对第一基板的双面金属同时进行图案化处理的方法包括以下步骤:
涂胶:在第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层上涂布光刻胶;
曝光:使用预先做好的电极图形掩模板,对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光;
显影:第一基板的第一表面和第二表面的光刻胶同时进行显影,使被曝光部分的光刻胶以化学方式溶解于显影液中,保留未曝光部分的光刻胶;
刻蚀:对第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层同时进行刻蚀,使用刻蚀液将没有光刻胶覆盖的金属膜层刻蚀掉,得到第一金属膜层的图案和第三金属膜层的图案。
3.根据权利要求2所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,在蚀刻之后,所述对双面金属同时进行图案化处理的方法还包括以下步骤:
脱膜:将第一基板的第一表面和第二表面上剩余的光刻胶冲洗去掉,得到图案化第一金属膜层和图案化第三金属膜层。
4.根据权利要求2所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述涂胶是分别在第一基板的第一表面和第二表面的金属膜层上涂布光刻胶。
5.根据权利要求2所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述曝光是同时对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光。
6.根据权利要求2所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述曝光是分别对第一基板第一表面和第二表面的光刻胶进行选择性曝光。
7.根据权利要求1所述的平板液晶天线的制作方法,其特征在于,所述平板液晶天线的制作方法还包括:
在图案化第一金属膜层上制备第一取向层,在图案化第二金属膜层上制备第二取向层。
8.一种平板液晶天线,所述平板液晶天线包括相对设置的第一基板和第二基板以及位于所述第一基板和第二基板之间的液晶层;
其特征在于,在所述第一基板朝向所述第二基板的第一表面设置有图案化第一金属膜层;在所述第一基板背离所述第二基板的第二表面设置有图案化第三金属膜层;在所述第二基板上朝向所述第一基板一侧设置有图案化第二金属膜层;
所述平板液晶天线为通过权利要求1-8任一项所述的制作方法制成。
9.如权利要求8所述的平板液晶天线,其特征在于,所述图案化第一金属膜层包括第一电极,所述图案化第三金属膜层包括天线辐射单元;所述图案化第二金属膜层包括第二电极。
10.如权利要求8所述的平板液晶天线,其特征在于,所述第一金属膜层和第三金属膜层的材料相同。
11.如权利要求10所述的平板液晶天线,其特征在于,所述第一基板为玻璃基板,所述第一金属膜层和第三金属膜层的材料为铜,所述第一金属膜层的厚度不小于2.0μm。
12.如权利要求8所述的平板液晶天线,其特征在于,所述第一金属膜层的厚度和第三金属膜层的厚度的比值在0.8~1.2之间。
CN201910185143.7A 2019-03-12 2019-03-12 一种平板液晶天线及其制作方法 Pending CN109830806A (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910185143.7A CN109830806A (zh) 2019-03-12 2019-03-12 一种平板液晶天线及其制作方法
EP19863988.2A EP3736618A4 (en) 2019-03-12 2019-03-14 FLAT LIQUID CRYSTAL ANTENNA AND ITS MANUFACTURING PROCESS
KR1020207016582A KR102326747B1 (ko) 2019-03-12 2019-03-14 플래트 액정 안테나 및 그 제조방법
PCT/CN2019/078172 WO2020181556A1 (zh) 2019-03-12 2019-03-14 一种平板液晶天线及其制作方法
JP2020531664A JP7042342B2 (ja) 2019-03-12 2019-03-14 平板液晶アンテナ及びその製造方法
US16/770,078 US11557837B2 (en) 2019-03-12 2019-03-14 Flat panel liquid crystal antenna and manufacturing method thereof
TW109108211A TWI742561B (zh) 2019-03-12 2020-03-12 一種平板液晶天線及其製作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910185143.7A CN109830806A (zh) 2019-03-12 2019-03-12 一种平板液晶天线及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109830806A true CN109830806A (zh) 2019-05-31

Family

ID=66869147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910185143.7A Pending CN109830806A (zh) 2019-03-12 2019-03-12 一种平板液晶天线及其制作方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11557837B2 (zh)
EP (1) EP3736618A4 (zh)
JP (1) JP7042342B2 (zh)
KR (1) KR102326747B1 (zh)
CN (1) CN109830806A (zh)
TW (1) TWI742561B (zh)
WO (1) WO2020181556A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111525264A (zh) * 2020-05-21 2020-08-11 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 一种液晶天线
CN112394609A (zh) * 2019-08-16 2021-02-23 合肥晶合集成电路股份有限公司 掩模板及曝光方法
CN114447586A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 京东方科技集团股份有限公司 可重构天线及其制备方法
CN116514406A (zh) * 2023-04-26 2023-08-01 深圳市志凌伟业技术股份有限公司 一种玻璃基透明导电片的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11990680B2 (en) * 2021-03-18 2024-05-21 Seoul National University R&Db Foundation Array antenna system capable of beam steering and impedance control using active radiation layer
CN114284714B (zh) * 2021-12-31 2023-12-15 成都天马微电子有限公司 液晶天线及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102339402A (zh) * 2011-09-15 2012-02-01 哈尔滨大东方卷烟材料科技开发有限责任公司 利用热、冷烫印技术制作射频标签的方法
CN102751584A (zh) * 2012-06-12 2012-10-24 西安电子科技大学 基于两层基板的小型化人工电磁材料及制备方法
CN102931199A (zh) * 2012-11-02 2013-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及制作方法、显示装置
JP2017106984A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 大日本印刷株式会社 調光パネル及び調光パネルを備えた窓
US20180026374A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-25 Innolux Corporation Antenna device
CN108321504A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 群创光电股份有限公司 可调制微波装置
CN108321503A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 群创光电股份有限公司 液晶天线装置
CN108615966A (zh) * 2018-05-28 2018-10-02 京东方科技集团股份有限公司 一种天线及其制作方法
CN208589535U (zh) * 2018-04-02 2019-03-08 武汉光谷创元电子有限公司 Lcp单层或多层板天线

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02162804A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Nissan Motor Co Ltd 平板型アンテナ
CN102541368A (zh) 2011-03-14 2012-07-04 烟台正海电子网板股份有限公司 一种电容式触控面板及其制造方法
EP2575211B1 (en) 2011-09-27 2014-11-05 Technische Universität Darmstadt Electronically steerable planar phased array antenna
EP2784181B1 (en) 2013-03-27 2015-12-09 ATOTECH Deutschland GmbH Electroless copper plating solution
JP6070675B2 (ja) 2014-10-27 2017-02-01 大日本印刷株式会社 透明導電基材の製造方法およびタッチパネルセンサ
WO2017208996A1 (ja) 2016-05-30 2017-12-07 シャープ株式会社 走査アンテナ
CN206602182U (zh) * 2017-04-06 2017-10-31 京东方科技集团股份有限公司 一种天线结构及通讯设备
CN106932933B (zh) * 2017-05-09 2019-08-27 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶天线及其制作方法
DE102017212887A1 (de) * 2017-07-26 2019-01-31 Gebr. Schmid Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Anlage zur Leiterplattenherstellung
CN108490706B (zh) * 2018-04-13 2024-04-02 京东方科技集团股份有限公司 液晶移相器及其制造方法、液晶天线及电子装置
CN108963402B (zh) 2018-08-16 2023-09-26 北京华镁钛科技有限公司 一种用于制作射频微波器件及天线的传输结构及制作方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102339402A (zh) * 2011-09-15 2012-02-01 哈尔滨大东方卷烟材料科技开发有限责任公司 利用热、冷烫印技术制作射频标签的方法
CN102751584A (zh) * 2012-06-12 2012-10-24 西安电子科技大学 基于两层基板的小型化人工电磁材料及制备方法
CN102931199A (zh) * 2012-11-02 2013-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及制作方法、显示装置
JP2017106984A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 大日本印刷株式会社 調光パネル及び調光パネルを備えた窓
US20180026374A1 (en) * 2016-07-25 2018-01-25 Innolux Corporation Antenna device
CN108321504A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 群创光电股份有限公司 可调制微波装置
CN108321503A (zh) * 2017-01-16 2018-07-24 群创光电股份有限公司 液晶天线装置
CN208589535U (zh) * 2018-04-02 2019-03-08 武汉光谷创元电子有限公司 Lcp单层或多层板天线
CN108615966A (zh) * 2018-05-28 2018-10-02 京东方科技集团股份有限公司 一种天线及其制作方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N. MARTIN ET AL.: ""Patch antenna adjustable in frequency using liquid crystal"", 《33RD EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE PROCEEDINGS》, vol. 2016, pages 122 - 126 *
时英龙等: ""一种新型端射天线单元的研究"", 《一种新型端射天线单元的研究》, vol. 42, no. 03 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394609A (zh) * 2019-08-16 2021-02-23 合肥晶合集成电路股份有限公司 掩模板及曝光方法
CN111525264A (zh) * 2020-05-21 2020-08-11 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 一种液晶天线
CN111525264B (zh) * 2020-05-21 2022-01-18 信利(仁寿)高端显示科技有限公司 一种液晶天线
CN114447586A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 京东方科技集团股份有限公司 可重构天线及其制备方法
CN116514406A (zh) * 2023-04-26 2023-08-01 深圳市志凌伟业技术股份有限公司 一种玻璃基透明导电片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210210852A1 (en) 2021-07-08
EP3736618A4 (en) 2021-03-24
KR20200110307A (ko) 2020-09-23
KR102326747B1 (ko) 2021-11-15
TWI742561B (zh) 2021-10-11
WO2020181556A1 (zh) 2020-09-17
JP2021517746A (ja) 2021-07-26
TW202103375A (zh) 2021-01-16
JP7042342B2 (ja) 2022-03-25
EP3736618A1 (en) 2020-11-11
US11557837B2 (en) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109830806A (zh) 一种平板液晶天线及其制作方法
TWI721822B (zh) 一種液晶天線及其製作方法
CN209544616U (zh) 一种平板液晶天线
TWI730700B (zh) 液晶移相器的製作方法
Wei et al. A MNG-TL loop antenna array with horizontally polarized omnidirectional patterns
US6842148B2 (en) Fabrication method and apparatus for antenna structures in wireless communications devices
CN209544568U (zh) 一种液晶移相器和液晶天线
CN207098066U (zh) 基于新型超材料单元结构的透镜天线
US11454860B2 (en) Liquid crystal phase shifter and manufacturing method thereof
Sun et al. On-glass grid structure and its application in highly-transparent antenna for internet of vehicles
CN108598631A (zh) 一种基于图案化石墨烯电极的反射式双层液晶移相单元
US11996610B2 (en) Antenna and manufacturing method thereof
CN209786195U (zh) 一种液晶天线
CN110247177A (zh) 基于拓扑优化的k波段超材料覆层微带天线及设计方法
CN111029761B (zh) 一种宽频带、高增益的双单元微带天线及其制作方法
CN114204273A (zh) 一种超薄柔性保形超材料吸波器及其制备方法
CN109888508A (zh) 相控阵天线
CN209217173U (zh) 一种基于费马旋臂结构的人工表面等离激元波导
CN110233353A (zh) 一种超材料单元及基于超材料的双层辐射天线装置
CN115241648B (zh) 一种基于mems工艺的悬浮结构空腔贴片天线
KR20240115051A (ko) 전도성 은-나노 잉크 프린팅 기반 투명 안테나
CN101202379A (zh) 一种电磁带隙结构的喇叭天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190531