CN110709999A - Tft基板和具备tft基板的扫描天线 - Google Patents

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Abstract

TFT基板(101A)具有电介质基板(1)和在电介质基板(1)上排列的多个天线单位区域(U)。多个天线单位区域(U)各自具有:TFT(10);贴片电极(15),其电连接到TFT的漏极电极(7D);以及贴片漏极连接部,其将漏极电极(7D)和贴片电极(15)电连接,贴片漏极连接部包含导电部,上述导电部包含于导电层,上述导电层是比包含贴片电极(15)的导电层(15l)靠近电介质基板(1)的导电层,并且是包含TFT(10)的栅极电极(3G)的导电层和包含TFT(10)的源极电极(7S)的导电层中的任意的更靠近电介质基板(1)的一方导电层。

Description

TFT基板和具备TFT基板的扫描天线
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“元件天线”。)具有液晶电容的扫描天线(有时也称为“液晶阵列天线”。)和这种扫描天线所使用的TFT基板。
背景技术
移动体通信或卫星广播用天线需要能改变波束的方向(被称为“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(scanned antenna)”。),已知具备天线单位的相控阵列天线。但是,现有的相控阵列天线的价格高,这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,成本会显著上升。
因此,已提出利用了液晶材料(包括向列液晶、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1~5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的频带中的介电常数(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。
本申请的申请人开发出了能利用现有的LCD的制造技术批量生产的扫描天线。本申请的申请人的专利文献6公开了能利用现有的LCD的制造技术批量生产的扫描天线、这种扫描天线所使用的TFT基板以及这种扫描天线的制造方法和驱动方法。为了参考,将专利文献6的公开内容全部援引到本说明书中。
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
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 for12GHzSatellite TV Reception”,IEEE Transactions of Antennas and Propagation,Vol.AP-33,No.12,pp.1347-1353(1985).
发明内容
发明要解决的问题
在为了提高专利文献6所记载的扫描天线的天线性能而研究各种结构的过程中,发现了使天线性能降低的新的重要因素。详细内容将后述。本发明的目的在于提供具有能降低/排除该新的重要因素的新型结构的扫描天线和这种扫描天线所使用的TFT基板。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的TFT基板具有电介质基板和在上述电介质基板上排列的多个天线单位区域,上述多个天线单位区域各自具有:TFT;贴片电极,其电连接到上述TFT的漏极电极;以及贴片漏极连接部,其将上述漏极电极和上述贴片电极电连接,上述贴片漏极连接部包含导电部,上述导电部包含于导电层,上述导电层是比包含上述贴片电极的导电层靠近上述电介质基板的导电层,并且是包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更靠近上述电介质基板的一方导电层。
在某实施方式中,上述贴片漏极连接部还包含另外的导电部,上述另外的导电部包含于包含上述贴片电极的导电层,并且与上述贴片电极在物理上分离地形成。
本发明的另一实施方式的TFT基板具有电介质基板和在上述电介质基板上排列的多个天线单位区域,上述多个天线单位区域各自具有:TFT;贴片电极,其电连接到上述TFT的漏极电极;以及贴片漏极连接部,其将上述漏极电极和上述贴片电极电连接,上述贴片漏极连接部包含:导电部,其包含于比包含上述贴片电极的导电层靠近上述电介质基板的导电层;以及另外的导电部,其包含于包含上述贴片电极的导电层,与上述贴片电极在物理上分离地形成。
在某实施方式中,上述导电部包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更靠近上述电介质基板的一方导电层。
在某实施方式中,上述导电部包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更远离上述电介质基板的一方导电层。
在某实施方式中,上述贴片电极包含于与包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层均不同的导电层。
在某实施方式中,上述TFT基板具有:栅极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述栅极电极;源极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述源极电极;半导体层,其支撑于上述电介质基板;栅极绝缘层,其形成在上述栅极金属层与上述半导体层之间;第1绝缘层,其形成在上述栅极金属层和上述源极金属层之上;以及贴片金属层,其形成在上述第1绝缘层上,包含上述贴片电极。
在某实施方式中,上述TFT基板具有:栅极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述栅极电极;源极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述源极电极;半导体层,其支撑于上述电介质基板;栅极绝缘层,其形成在上述栅极金属层与上述半导体层之间;第1绝缘层,其形成在上述栅极金属层和上述源极金属层之上;以及贴片金属层,其形成在上述栅极绝缘层与上述第1绝缘层之间,包含上述贴片电极。
在某实施方式中,上述贴片电极包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更远离上述电介质基板的一方导电层。
本发明的实施方式的扫描天线具备:上述的任意一个TFT基板;缝隙基板,其以与上述TFT基板相对的方式配置;液晶层,其设置在上述TFT基板与上述缝隙基板之间;以及反射导电板,其以隔着电介质层与上述缝隙基板的与上述液晶层相反的一侧的表面相对的方式配置,上述缝隙基板具有:其它电介质基板;以及缝隙电极,其形成在上述其它电介质基板的上述液晶层侧的表面,上述缝隙电极具有多个缝隙,上述多个缝隙中的每个缝隙与上述TFT基板的上述多个天线单位区域中的每个天线单位区域中的上述贴片电极对应地配置。
在某实施方式中,在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,包含上述贴片电极的导电层在上述多个缝隙的内侧不具有上述贴片电极以外的导电部。
在某实施方式中,上述多个天线单位区域包含具有如下的上述贴片漏极连接部的天线单位区域:该贴片漏极连接部包含在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时在对应的缝隙的长轴方向上延伸的导电部。
在某实施方式中,上述多个天线单位区域包含具有如下的上述贴片漏极连接部的天线单位区域:该贴片漏极连接部包含在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时在对应的缝隙的短轴方向上延伸的导电部。
在某实施方式中,在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,上述贴片电极与上述缝隙电极重叠的2个区域配置成相对于对应的缝隙的长轴为线对称。
在某实施方式中,在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,上述贴片电极与上述缝隙电极重叠的2个区域各自具有相对于对应的缝隙的短轴为线对称的平面形状。
发明效果
根据本发明的实施方式,可提供具有能抑制天线性能的降低的新型结构的扫描天线和这种扫描天线所使用的TFT基板。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的第1实施方式的扫描天线1000A的一部分的截面图。
图2的(a)和(b)分别是示出扫描天线1000A所具备的TFT基板101A和缝隙基板201的示意性俯视图。
图3的(a)是扫描天线1000A的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图3的(b)是沿着图3的(a)中的A-A’线的TFT基板101A的示意性截面图。
图4的(a)是用于说明扫描天线1000A的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图4的(b)是沿着图4的(a)中的X-X’线的扫描天线1000A的示意性截面图,图4的(c)是沿着图4的(a)中的Y-Y’线的扫描天线1000A的示意性截面图。
图5的(a)是参考例1的扫描天线1001R的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图5的(b)是沿着图5的(a)中的A-A’线的TFT基板101R的示意性截面图。
图6的(a)是用于说明扫描天线1001R的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图6的(b)是沿着图6的(a)中的X-X’线的扫描天线1001R的示意性截面图,图6的(c)是沿着图6的(a)中的Y-Y’线的扫描天线1001R的示意性截面图。
图7的(a)是用于说明参考例2的扫描天线1002R的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图7的(b)是沿着图7的(a)中的X-X’线的扫描天线1002R的示意性截面图,图7的(c)是沿着图7的(a)中的Y-Y’线的扫描天线1002R的示意性截面图。
图8的(a)和(b)是TFT基板101A的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图9的(a)~(d)是TFT基板101A的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图10的(a)~(c)是TFT基板101A的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图11的(a)~(e)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。
图12的(a)~(d)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。
图13的(a)~(c)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。
图14的(a)和(b)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。
图15的(a)和(b)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。
图16的(a)是示意性地示出缝隙基板201的截面图,图16的(b)是用于说明TFT基板101A和缝隙基板201的传输部的示意性截面图。
图17的(a)是第1实施方式的变形例1的扫描天线1000Aa的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图17的(b)是沿着图17的(a)中的A-A’线的TFT基板101Aa的示意性截面图。
图18的(a)~(g)是示出TFT基板101Aa的制造方法的一例的工序截面图。
图19的(a)~(e)是示出TFT基板101Aa的制造方法的一例的工序截面图。
图20的(a)是第1实施方式的变形例2的扫描天线1000Ab的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图20的(b)是沿着图20的(a)中的A-A’线的TFT基板101Ab的示意性截面图。
图21的(a)和(b)是TFT基板101Ab的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图22的(a)~(d)分别是TFT基板101Ab的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图23的(a)~(e)是示出TFT基板101Ab的制造方法的一例的工序截面图。
图24的(a)~(d)是示出TFT基板101Ab的制造方法的一例的工序截面图。
图25的(a)~(c)是示出TFT基板101Ab的制造方法的一例的工序截面图。
图26的(a)和(b)是示出TFT基板101Ab的制造方法的一例的工序截面图。
图27的(a)是第2实施方式的扫描天线1000B的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图27的(b)是沿着图27的(a)中的A-A’线的TFT基板101B的示意性截面图。
图28的(a)和(b)是TFT基板101B的非发送接收区域R2的示意性俯视图。
图29的(a)~(d)是TFT基板101B的非发送接收区域R2的示意性截面图。
图30的(a)~(c)是示出TFT基板101B的制造方法的一例的工序截面图。
图31的(a)和(b)是示出TFT基板101B的制造方法的一例的工序截面图。
图32的(a)和(b)是示出TFT基板101B的制造方法的一例的工序截面图。
图33的(a)是第3实施方式的扫描天线1000C的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图33的(b)是沿着图33的(a)中的A-A’线的TFT基板101C的示意性截面图。
图34的(a)~(d)是示出TFT基板101C的制造方法的一例的工序截面图。
图35的(a)~(c)是示出TFT基板101C的制造方法的一例的工序截面图。
图36的(a)是第4实施方式的扫描天线1000D的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图36的(b)是沿着图36的(a)中的A-A’线的TFT基板101D的示意性截面图。
图37的(a)~(i)是示出TFT基板101D的制造方法的一例的工序截面图。
图38的(a)~(f)是示出TFT基板101D的制造方法的一例的工序截面图。
图39的(a)是第4实施方式的变形例的扫描天线1000Da的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图39的(b)是沿着图39的(a)中的A-A’线的TFT基板101Da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、扫描天线的制造方法以及扫描天线所使用的TFT基板。此外,本发明不限于以下例示的实施方式。另外,本发明的实施方式不限于附图。例如,截面图中的层的厚度、俯视图中的导电部和开口部的尺寸等是例示。
(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,从而由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。)。从天线出射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指向性(波束扫描)。例如,从天线出射的电磁波是通过考虑由各天线单位赋予的相位差而对输入电磁波入射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。也能够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,但是与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。参照示出后面详细说明的第1实施方式的扫描天线1000A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1000A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。特别是关于缝隙和/或天线单位的排列,为了参考而将专利文献5的全部公开内容引用到本说明书中。
图1是示意性地示出本实施方式的扫描天线1000A的一部分的截面图,示意性地示出从设置于排列成同心圆状的缝隙的中心近旁的供电销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1000A具备TFT基板101A、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1000A从TFT基板101A侧发送、接收微波。
TFT基板101A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。能够使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及空气层54作为波导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。另外,各天线单位U具有与液晶电容电并联连接的辅助电容(参照图3)。扫描天线1000A的天线单位U与LCD面板中的像素具有类似的构成。然而,扫描天线1000A与LCD面板具有许多不同之处。
首先,扫描天线1000A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。
LCD面板一般使用在可见光中透明的基板,例如使用玻璃基板或塑料基板。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。而作为天线用的电介质基板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。电介质基板1、51的tanδM优选为大致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这一观点来看,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破损地进行处理即可。
电极所使用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相对于微波的tanδM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301的壁发挥功能。因而,为了抑制微波透射过波导301的壁,优选波导301的壁的厚度、即金属层(Cu层或者Al层)的厚度大。已知金属层的厚度若是表皮深度的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,针对10GHz的微波,当使用厚度为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能使用厚度例如为几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301,因此能使用与缝隙电极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,而优选电阻低的贴片电极15。从批量生产性的观点来看,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,天线单位U的排列间距与像素间距大为不同。例如,当考虑12GHz(Ku频带)的微波用的天线时,波长λ例如是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约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,示出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1000A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。而实施方式的扫描天线1000A通过使天线单位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振(再辐射)的微波的相位变化。因而,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。例如能适合使用在M.Wittek et al.,SID 2015DIGEST pp.824-826中记载的ΔεM为4以上且tanδM为0.02以下(均为19Gz的值)。除此之外,能使用在九鬼、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。
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。因而可以说,就相对于微波的天线单位用的液晶材料而言,优选是相对于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是用相对于550nm的光的折射率各向异性来评价的。当在此也将相对于550nm的光的Δn(双折射率)用作指标时,在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,因此有可能使可靠性降低。从可靠性的观点来看,优选Δn是0.4以下。液晶层的厚度例如是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1实施方式)
首先,参照图1和图2。图1如详述的那样是扫描天线1000A的中心附近的示意性局部截面图,图2的(a)和(b)分别是示出扫描天线1000A所具备的TFT基板101A和缝隙基板201的示意性俯视图。
扫描天线1000A具有按二维排列的多个天线单位U,在此例示的扫描天线1000A中,多个天线单位排列成同心圆状。在以下的说明中,将与天线单位U对应的TFT基板101A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)和图2的(b)所示,在TFT基板101A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)是示出扫描天线1000A所具备的TFT基板101A的示意性俯视图。
在图示的例子中,从TFT基板101A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包含位于发送接收区域R1的中心部的第1非发送接收区域R2a和位于发送接收区域R1的周缘部的第2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101A的发送接收区域R1中设置有由电介质基板1支撑的多个栅极总线GL和多个源极总线SL,利用这些配线来规定天线单位区域U。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各自包含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,TFT的栅极电极电连接到栅极总线GL。另外,TFT的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101A和缝隙基板201相互粘接,并且在这些基板101A、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另一电介质基板上。
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粒子的树脂作为密封材料。由此,能使液晶封入TFT基板101A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1非发送接收区域R2a和第2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1000A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,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101A中的天线单位区域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,而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1000A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101A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1非发送接收区域R2a中,供电销72配置于缝隙基板201的背面侧。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意一种,能采用公知的供电结构。
在图2的(a)和(b)中,示出了密封区域Rs以将包含发送接收区域R1的比较窄的区域包围的方式设置的例子,但不限于此。特别是,设置于发送接收区域R1的外侧的密封区域Rs也可以是以与发送接收区域R1之间具有一定距离以上的方式设置于例如电介质基板1和/或电介质基板51的边的近旁。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(即,不存在液晶层的一侧)。通过在与发送接收区域R1相隔一定距离以上的位置形成密封区域Rs,由此,能够抑制受到密封材料(特别是固化性树脂)中包含的杂质(特别是离子性杂质)的影响而致使天线特性下降。
以下,参照附图更详细地说明扫描天线1000A的各构成要素。
<TFT基板101A的结构>
·天线单位区域U
参照图3说明本实施方式的扫描天线1000A和扫描天线1000A所具备的TFT基板101A。
图3的(a)是扫描天线1000A的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图3的(b)是沿着图3的(a)中的A-A’线的TFT基板101A的示意性截面图。
如图3的(a)和图3的(b)所示,TFT基板101A具有电介质基板1和在电介质基板1上排列的多个天线单位区域U。多个天线单位区域U各自具有:TFT10;贴片电极15,其电连接到TFT10的漏极电极7D;以及贴片漏极连接部,其将漏极电极7D和贴片电极15电连接。贴片漏极连接部包含导电部,该导电部包含于导电层,该导电层是比包含贴片电极15的导电层15l靠近电介质基板1的导电层,并且是包含TFT10的栅极电极3G的导电层3和包含TFT10的源极电极7S的导电层7中的任意的更靠近电介质基板1的一方导电层。在TFT基板101A中,包含TFT10的栅极电极3G的栅极金属层3和包含TFT10的源极电极7S的源极金属层7中的栅极金属层3更靠近电介质基板1。TFT基板101A的贴片漏极连接部包含栅极金属层3所包含的配线3w1。
在本说明书中,各天线单位区域的“贴片漏极连接部”是指与漏极电极和贴片电极电连接并配置在漏极电极与贴片电极之间的至少1个导电部。漏极电极与贴片电极经由贴片漏极连接部电连接。例如,在图3所示的TFT基板101A中,漏极电极7D与贴片电极15经由连接部15a1、15a2和3a2以及配线3w1电连接。TFT基板101A所具有的贴片漏极连接部包含连接部15a1、15a2和3a2以及配线3w1。
配线3w1在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时在缝隙57内在缝隙57的长轴方向上延伸,在缝隙57内与贴片电极15重叠。
在本说明书中,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”,有时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”。另外,有时将由贴片用导电膜形成的包含贴片电极15的层称为“贴片金属层”。在本实施方式中,贴片电极15包含于与包含TFT10的栅极电极3G的导电层和包含TFT10的源极电极7S的导电层均不同的导电层。
具备TFT基板101A的扫描天线1000A与图5所示的参考例1的扫描天线1001R相比具有优异的天线性能。参照图4~图6说明扫描天线1000A所具有的优点。
如上所述,扫描天线通过控制施加到天线单位的各液晶层的电压,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的图案。本发明的发明人通过种种研究,发现了使天线性能降低的新的重要因素。本发明的发明人发现,当包含贴片电极15的贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁包含贴片电极15以外的导电部时,扫描天线的天线性能会降低。以下,详细说明该重要因素。
首先,参照图4说明在扫描天线1000A的贴片电极15和缝隙57近旁的液晶分子的取向。图4的(a)是用于说明扫描天线1000A的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图4的(b)和图4的(c)分别是沿着图4的(a)中的X-X’线和Y-Y’线的扫描天线1000A的示意性截面图。图4的(a)中的X-X’线和Y-Y’线分别兼作缝隙57的长轴AS和短轴BS。
对天线性能特别有影响的是在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时贴片电极15与缝隙电极55重叠的交叠区域Ro(图4的(a)中的斜线部)。如图4的(a)所示,在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时,缝隙57的短轴BS方向的长度ws比贴片电极15的在缝隙57的短轴BS方向的长度wp小。由此,形成了交叠区域Ro。在本说明书中,将在从TFT基板和缝隙基板的法线方向观看时贴片电极与缝隙电极重叠的区域称为“交叠区域”。
从天线性能的观点来说,优选交叠区域Ro具有相对于缝隙57的长轴AS为线对称的平面形状。即,优选2个交叠区域Ro配置成相对于缝隙57的长轴AS为线对称。进一步优选交叠区域Ro具有相对于缝隙57的短轴BS也为线对称的平面形状。即,进一步优选2个交叠区域Ro各自具有相对于缝隙57的短轴BS也为线对称的平面形状。
图4的(b)和图4的(c)示意性地示出交叠区域Ro中的施加电压时的液晶分子(介电各向异性为正)的取向状态。对于交叠区域Ro以外的液晶分子的取向状态省略了图示,但是与交叠区域Ro内的液晶分子连续地取向。交叠区域Ro以外的区域(即,在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时,贴片电极15与缝隙电极55不重叠的区域)的液晶分子的取向也受到由贴片电极15和缝隙电极55形成的电场的影响。另外,还受到TFT基板101A的表面形状(液晶层LC侧的表面形状)的影响。
当如参照图5、图6以及图7后述的参考例的扫描天线那样,贴片金属层15l在缝隙57的内侧和/或近旁包含贴片电极15以外的导电部时,该导电部会对贴片电极15和缝隙57近旁的液晶分子的取向(包含交叠区域Ro的液晶分子的取向)造成影响。由此,天线性可能会降低。
此外,主要对天线性能作出贡献的是在缝隙57的内侧和/或近旁包含于贴片金属层15l的除贴片电极15以外的导电部。因此,仅就天线性能而言,即使是包含于贴片金属层15l的除贴片电极15以外的导电部,若该导电部是远离缝隙57和贴片电极15而形成的,则也能将该导电部忽略。例如,在TFT基板101A中,如图3的(a)所示,贴片金属层15l在天线单位区域U中还包含连接部15a1和15a2,但是它们远离缝隙57和贴片电极15而形成的,因此对天线性能的贡献小。这样,优选包含于贴片金属层15l的除贴片电极15以外的导电部配置为与缝隙57和贴片电极15隔开一定距离以上。
在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时,贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁不包含贴片电极15以外的导电部。因此,扫描天线1000A具有优异的天线性能。
而且,扫描天线1000A的交叠区域Ro具有相对于缝隙57的长轴AS为线对称的平面形状,具有相对于缝隙57的短轴BS也为线对称的平面形状。
缝隙57例如如图所示是用半圆置换了长方形的沿着长轴AS的两端的形状,但是不限于此。例如,也可以是长方形,还可以是长方形的角带有圆度的形状。
接下来,参照图5和图6说明参考例1的扫描天线1001R。图5的(a)是参考例1的扫描天线1001R的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图5的(b)是参考例1的扫描天线1001R所具备的TFT基板101R的沿着图5的(a)中的A-A’线的示意性截面图。图6的(a)是用于说明参考例1的扫描天线1001R的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图6的(b)和图6的(c)分别是沿着图6的(a)中的X-X’线和Y-Y’线的参考例1的扫描天线1001R的示意性截面图。在图5和图6中,对与先前的附图共同的构成要素标注共同的附图标记,避免重复说明。
如图5的(a)和图5的(b)所示,参考例1的扫描天线1001R与扫描天线1000A的不同之处在于贴片漏极连接部。参考例1的扫描天线1001R所具备的TFT基板101R的贴片漏极连接部包含贴片金属层15l所包含的配线15w1。配线15w1在从TFT基板101R和缝隙基板201的法线方向观看时在缝隙57内在缝隙57的长轴AS方向上延伸。配线15w1与贴片电极15一体地形成。即,贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁包含贴片电极15以外的导电部。在图6的(a)中,对在缝隙57的内侧和近旁包含于贴片金属层15l的除贴片电极15以外的导电部标注与交叠区域Ro不同的影线。
由于贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁包含贴片电极15以外的导电部,从而参考例1的扫描天线1001R在天线性能上比扫描天线1000A差。
在图6的(b)和图6的(c)中,不仅图示了交叠区域Ro中的液晶分子的取向状态,也图示了贴片金属层15l(贴片电极15以外)与缝隙电极55重叠的区域中的液晶分子的取向状态(图中用虚线的圆示出)。由于存在配线15w1,该区域的液晶分子的取向会强烈地受到电场的影响。另外,在缝隙57内,TFT基板101R的表面有台阶。因此,在参考例1的扫描天线1001R中,液晶分子的取向状态比图4所示的扫描天线1000A差。此外,与交叠区域的液晶分子的取向相比,交叠区域Ro以外的区域(即,在从TFT基板101A和缝隙基板201的法线方向观看时贴片电极15与缝隙电极55不重叠的区域)的液晶分子的取向有易于受到配线15w1的影响的趋势。
由于贴片金属层15l在缝隙57的内侧和/或近旁包含贴片电极15以外的导电部而天线性能差这一问题有时在贴片金属层15l比较厚的情况下是显著的。因此,在具有比较厚的贴片金属层的扫描天线中,通过使贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁不包含贴片电极15以外的导电部,从而抑制天线性能低的效果大。
天线性能差的问题并不限于在参考例1的扫描天线1001R中产生。例如,在图7的(a)所示的参考例2的扫描天线1002R中,也会产生天线性能差的问题。
图7的(a)是用于说明参考例2的扫描天线1002R的贴片金属层15l与缝隙57的位置关系的示意性俯视图,图7的(b)和图7的(c)分别是沿着图7的(a)中的X-X’线和Y-Y’线的参考例2的扫描天线1002R的示意性截面图。在图7中,对与先前的附图共同的构成要素标注共同的附图标记。
如图7的(a)所示,参考例2的扫描天线1002R所具备的TFT基板的贴片漏极连接部包含贴片金属层15l所包含的配线15w2。配线15w2在缝隙57的短轴BS方向上延伸,与贴片电极15一体地形成。配线15w2在沿缝隙57的短轴BS方向延伸这一点上与参考例1的扫描天线1001R所具有的配线15w1不同。在参考例2的扫描天线1002R中,贴片金属层15l在缝隙57的近旁包含贴片电极15以外的导电部。因此,与扫描天线1000A相比天线性能差。
此外,参考例2的扫描天线1002R与参考例1的扫描天线1001R相比有时天线性能也差。如图7的(a)和图7的(c)所示,参考例2的扫描天线1002R的配线15w2与交叠区域Ro相邻地配置。因此,这会导致交叠区域Ro中的液晶分子的取向状态易于被由配线15w2引起的电场影响。
更详细地说明TFT基板101A的天线单位区域U的结构。再次参照图3的(a)和图3的(b)。
如图3所示,TFT基板101A具有:栅极金属层3,其支撑于电介质基板1;栅极绝缘层4,其形成在栅极金属层3上;源极金属层7,其形成在栅极绝缘层4上;第1绝缘层11,其形成在源极金属层7上;贴片金属层15l,其形成在第1绝缘层11上;以及第2绝缘层17,其形成在贴片金属层15l上。如参照图8~图10后述的那样,TFT基板101A还具有形成在第1绝缘层11与贴片金属层15l之间的下部导电层13。TFT基板101A还具有形成在第2绝缘层17上的上部导电层19。
各天线单位区域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和6D、配置在栅极电极3G与半导体层5之间的栅极绝缘层4、以及源极电极7S和漏极电极7D。在该例子中,TFT10是具有底栅结构的沟道蚀刻型的TFT。
栅极电极3G电连接到栅极总线GL,从栅极总线GL被供应扫描信号电压。源极电极7S电连接到源极总线SL,从源极总线SL被供应数据信号电压。在该例子中,栅极电极3G和栅极总线GL由相同导电膜(栅极用导电膜)形成。在此,源极电极7S、漏极电极7D以及源极总线SL由相同导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜和源极用导电膜例如是金属膜。
半导体层5以隔着栅极绝缘层4与栅极电极3G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分别配置在半导体层5中的形成沟道的区域(沟道区域)的两侧。也可以是,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是n+型非晶硅(n+-a-Si)层。
源极电极7S以与源极接触层6S接触的方式设置,经由源极接触层6S连接到半导体层5。漏极电极7D以与漏极接触层6D接触的方式设置,经由漏极接触层6D连接到半导体层5。
在此,各天线单位区域U具有与液晶电容电并联连接的辅助电容。在该例子中,辅助电容包括:上部辅助电容电极(有时称为“辅助电容电极”。)7C,其与漏极电极7D电连接;栅极绝缘层4;以及下部辅助电容电极(有时称为“辅助电容相对电极”。)3C,其隔着栅极绝缘层4与上部辅助电容电极7C相对。下部辅助电容电极3C包含于栅极金属层3,上部辅助电容电极7C包含于源极金属层7。栅极金属层3还包含连接到下部辅助电容电极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。在该例子中,下部辅助电容电极3C与CS总线CL一体地形成。下部辅助电容电极3C的宽度可以比CS总线CL的宽度大。另外,在该例子中,上部辅助电容电极7C从漏极电极7D延伸设置。上部辅助电容电极7C的宽度可以比从漏极电极7D延伸设置的部分中的上部辅助电容电极7C以外的部分的宽度大。此外,辅助电容和贴片电极15的配置关系不限于图示的例子。
栅极金属层3包含TFT10的栅极电极3G、栅极总线GL、下部辅助电容电极3C以及CS总线CL。栅极金属层3还包含:连接部3a2,其与栅极电极3G是电分离的;以及配线3w1,其与连接部3a2一体地形成。
栅极绝缘层4具有:开口部4a2,其到达连接部3a2;以及开口部4a3,其到达配线3w1。开口部4a3在从电介质基板1的法线方向观看时与贴片电极15重叠。
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、以及上部辅助电容电极7C。
第1绝缘层11以覆盖TFT10的方式形成。第1绝缘层11具有:开口部11a1,其到达漏极电极7D或从漏极电极7D延伸设置的部分;开口部11a2,其在从电介质基板1的法线方向观看时与开口部4a2重叠;以及开口部11a3,其在从电介质基板1的法线方向观看时与开口部4a3重叠。有时将开口部11a1称为接触孔CH_a1。形成于栅极绝缘层4的开口部4a2和形成于第1绝缘层11的开口部11a2构成接触孔CH_a2。形成于栅极绝缘层4的开口部4a3和形成于第1绝缘层11的开口部11a3构成接触孔CH_a3。
贴片金属层15l包含贴片电极15、以及连接部15a1和15a2。
连接部15a1形成在第1绝缘层11上和开口部11a1内,在开口部11a1内与漏极电极7D或从漏极电极7D延伸设置的部分连接。例如在此,连接部15a1在开口部11a1内与从漏极电极7D延伸设置的部分接触。
连接部15a2与连接部15a1一体地连接。连接部15a2形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_a2内,在接触孔CH_a2内与连接部3a2连接。例如在此,连接部15a2在形成于栅极绝缘层4的开口部4a2内与连接部3a2接触。
贴片电极15形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_a3内,在接触孔CH_a3内与配线3w1连接。例如在此,贴片电极15在形成于栅极绝缘层4的开口部4a3内与配线3w1接触。
贴片金属层15l包含金属层。贴片金属层15l也可以仅由金属层形成。贴片金属层15l例如具有具备低电阻金属层和位于低电阻金属层之下的含高熔点金属的层的层叠结构。层叠结构也可以在低电阻金属层之上还具有含高熔点金属的层。“含高熔点金属的层”是包含从包括钛(Ti)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)以及铌(Nb)的组中选择的至少1种元素的层。“含高熔点金属的层”也可以是层叠结构。例如,含高熔点金属的层是指由Ti、W、Mo、Ta、Nb、包含它们的合金及它们的氮化物、以及上述金属或者合金与上述氮化物的固溶体中的任意一者形成的层。“低电阻金属层”是包含从包括铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)以及金(Au)的组中选择的至少1种元素的层。“低电阻金属层”也可以是层叠结构。有时将贴片金属层15l的低电阻金属层称为“主层”,有时将低电阻金属层之下和之上的含高熔点金属的层分别称为“下层”和“上层”。
贴片金属层15l例如包含Cu层或Al层作为主层。即,贴片电极15例如包含Cu层或Al层作为主层。扫描天线的性能与贴片电极15的电阻相关,主层的厚度设定为能得到期望的电阻。从电阻的观点来说,存在Cu层相比于Al层更能减小贴片电极15的厚度的可能性。贴片金属层15l所具有的金属层的厚度(即,贴片电极15所具有的金属层的厚度)例如设定为比源极电极7S和漏极电极7D的厚度大。在贴片电极15中的金属层由Al层形成的情况下,贴片电极15中的金属层的厚度例如设定为0.3μm以上。
第2绝缘层17以覆盖贴片电极15、连接部15a1和15a2的方式形成。
在图示的例子中,TFT基板101A具有多个接触孔CH_a3。贴片电极15经由多个接触孔CH_a3与配线3w1连接。但是,接触孔的个数、形状不限于图示的例子,接触孔CH_a3只要设置有1个以上即可。根据本发明的发明人的研究,通过使TFT基板101A具有多个接触孔CH_a3,能得到以下的优点。当在接触孔CH_a3内贴片金属层15l与栅极金属层3接触的面积的总计值变大时,能提高贴片金属层15l与栅极金属层3的紧贴性。另外,在接触面积相同的情况下,多个接触孔CH_a3的边缘的长度之和越大,越能降低贴片金属层15l与栅极金属层3之间的接触电阻。例如,在栅极金属层3具有具备低电阻金属层和位于低电阻金属层之上的含高熔点金属的层(上层)的层叠结构的情况下,在对第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4进行蚀刻来形成接触孔CH_a3的工序中,栅极金属层3的上层的一部分也同时被蚀刻。栅极金属层3的上层残留为沿着接触孔CH_a3的边缘的环状,该环状的栅极金属层3的上层与贴片金属层15l的接触有助于电接触。因此,当多个接触孔CH_a3的边缘的长度之和大时,栅极金属层3与贴片金属层15l之间的接触电阻会降低。
其它接触孔(例如接触孔CH_a2)也同样不限于图示的例子,也可以设置有多个。通过具有多个接触孔,能得到上述的优点。
从天线性能的观点来说,优选接触孔CH_a3具有相对于缝隙57的长轴为线对称的平面形状。进一步优选接触孔CH_a3具有相对于缝隙57的短轴也为线对称的平面形状。例如,优选多个接触孔CH_a3配置成相对于缝隙57的长轴为线对称,进一步优选配置成相对于缝隙57的短轴为线对称。
TFT基板101A的贴片漏极连接部也可以如下描述。TFT基板101A的贴片漏极连接部具有:导电部,其包含于比包含贴片电极15的导电层15l靠近电介质基板1的导电层;以及另外的导电部15a1和15a2,其包含于包含贴片电极15的导电层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成。TFT基板101A的贴片漏极连接部具有:配线3w1,其包含于比包含贴片电极15的贴片金属层15l靠近电介质基板1的栅极金属层3;以及连接部15a1和15a2,其包含于包含贴片电极15的贴片金属层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成。配线3w1包含于包含TFT10的栅极电极3G的导电层3和包含TFT10的源极电极7S的导电层7中的任意的更靠近电介质基板1的一方导电层。在TFT基板101A中,包含TFT10的栅极电极3G的栅极金属层3和包含TFT10的源极电极7S的源极金属层7中的栅极金属层3更靠近电介质基板1。
由于TFT基板101A具有另外的导电部15a1和15a2,另外的导电部15a1和15a2包含于包含贴片电极15的导电层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成,从而还能得到以下的优点。贴片用导电膜15’的蚀刻工序中的蚀刻量降低,因此贴片用导电膜15’的蚀刻剂能长寿命化。另外,能削减具备TFT基板101A的扫描天线1000A的液晶层的体积(即液晶材料的体积),降低扫描天线1000A的成本。
此外,本实施方式不限于图示的例子。例如,TFT的结构不限于图示的例子,栅极金属层3与源极金属层7的配置关系也可以是相反的。TFT也可以具有顶栅结构。也可以是,包含TFT的源极电极的导电层比包含TFT的栅极电极的导电层靠近电介质基板。也可以是,贴片漏极连接部包含导电部,该导电部包含于导电层,该导电层是比包含贴片电极的导电层靠近电介质基板的导电层,并且是包含TFT的栅极电极的导电层和包含TFT的源极电极的导电层中的任意的更靠近电介质基板的一方导电层。
参照图8~图10说明TFT基板101A的非发送接收区域R2的结构。但是,TFT基板101A的非发送接收区域R2的结构不限于图示的例子。扫描天线1000A基本上无论非发送接收区域R2的结构如何都能如上所述具有优异的天线性能。
图8的(a)和图8的(b)是TFT基板101A的非发送接收区域R2的示意性俯视图,图9的(a)~(d)和图10的(a)~(c)分别是TFT基板101A的非发送接收区域R2的示意性截面图。图8的(a)示出设置于非发送接收区域R2的源极-栅极连接部SG和源极端子部ST,图8的(b)示出设置于非发送接收区域R2的传输端子部PT、栅极端子部GT以及CS端子部CT。
传输端子部PT包含:第1传输端子部PT1,其位于密封区域Rs;以及第2传输端子部PT2,其设置在密封区域Rs的外侧(没有液晶层的一侧)。在图示的例子中,第1传输端子部PT1沿着密封区域Rs以包围发送接收区域R1的方式延伸。
图9的(a)示出沿着图8的(b)中的B-B’线的第1传输端子部PT1的截面,图9的(b)示出沿着图8的(a)中的C-C’线的源极-栅极连接部SG的截面,图9的(c)示出沿着图8的(a)中的D-D’线的源极端子部ST的截面,图9的(d)示出沿着图8的(b)中的E-E’线的第2传输端子部PT2的截面,图10的(a)示出沿着图8的(b)中的F-F’线的第1传输端子部PT1的截面,图10的(b)示出沿着图8的(a)中的G-G’线的源极-栅极连接部SG的截面,图10的(c)示出沿着图8的(a)中的H-H’线的源极-栅极连接部SG和源极端子部ST的截面。
一般地,栅极端子部GT和源极端子部ST分别按每个栅极总线和每个源极总线设置。另外,源极-栅极连接部SG一般与各源极总线对应地设置。在图8的(b)中,与栅极端子部GT并排地图示有CS端子部CT和第2传输端子部PT2,但CS端子部CT和第2传输端子部PT2的个数和配置是分别与栅极端子部GT独立地设定的。通常,CS端子部CT和第2传输端子部PT2的个数比栅极端子部GT的个数少,并考虑CS电极和缝隙电极的电压的均匀性而适当地设定。另外,在形成有第1传输端子部PT1的情况下,第2传输端子部PT2可省略。
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总线供应与缝隙电压相同的电压的情况下,TFT基板101A只要具有至少1个CS端子部CT即可。但是,为了降低配线电阻,优选TFT基板101A具有多个CS端子部CT。此外,缝隙电压例如是接地电位。另外,在对CS总线供应与缝隙电压相同的电压的情况下,可省略CS端子部CT或第2传输端子部PT2中的任意一者。
·源极-栅极连接部SG
如图8的(a)所示,TFT基板101A在非发送接收区域R2具有源极-栅极连接部SG。源极-栅极连接部SG一般按每个源极总线SL设置。源极-栅极连接部SG将各源极总线SL电连接到形成在栅极金属层3内的连接配线(有时称为“源极下部连接配线”。)。
如图8的(a)、图9的(b)、图10的(b)和图10的(c)所示,源极-栅极连接部SG具有:源极下部连接配线3sg;开口部4sg1,其形成于栅极绝缘层4;源极总线连接部7sg;开口部11sg1和开口部11sg2,其形成于第1绝缘层11;以及源极总线上部连接部13sg。
源极下部连接配线3sg包含于栅极金属层3。源极下部连接配线3sg是与栅极总线GL电分离的。
形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1到达源极下部连接配线3sg。
源极总线连接部7sg包含于源极金属层7,电连接到源极总线SL。在该例子中,源极总线连接部7sg从源极总线SL延伸设置,与源极总线SL一体地形成。源极总线连接部7sg的宽度可以比源极总线SL的宽度大。
形成于第1绝缘层11的开口部11sg1在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1重叠。形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1和形成于第1绝缘层11的开口部11sg1构成接触孔CH_sg1。
形成于第1绝缘层11的开口部11sg2到达源极总线连接部7sg。有时将开口部11sg2称为接触孔CH_sg2。
源极总线上部连接部13sg(有时简称为“上部连接部13sg”。)包含于下部导电层13。上部连接部13sg形成在第1绝缘层11上、接触孔CH_sg1内以及接触孔CH_sg2内,在接触孔CH_sg1内与源极下部连接配线3sg连接,在接触孔CH_sg2内与源极总线连接部7sg连接。例如在此,上部连接部13sg在形成于栅极绝缘层4的开口部4sg1内与源极下部连接配线3sg接触,在形成于第1绝缘层11的开口部11sg2内与源极总线连接部7sg接触。
优选源极下部连接配线3sg中的通过开口部4sg1露出的部分被上部连接部13sg覆盖。优选源极总线连接部7sg中的通过开口部11sg2露出的部分被上部连接部13sg覆盖。
下部导电层13例如包含透明导电层(例如ITO层)。
在该例子中,源极-栅极连接部SG不具有包含于贴片金属层15l的导电部和包含于上部导电层19的导电部。
TFT基板101A通过在源极-栅极连接部SG具有上部连接部13sg,从而具有优异的动作稳定性。通过使源极-栅极连接部SG具有上部连接部13sg,从而对用于形成贴片金属层15l的贴片用导电膜进行蚀刻的工序中的、对栅极金属层3和/或源极金属层7的损伤得以减轻。说明该效果。
如上所述,在TFT基板101A中,源极-栅极连接部SG不具有包含于贴片金属层15l的导电部。即,在贴片用导电膜的图案化工序中,源极-栅极连接部形成区域的贴片用导电膜被除去。在源极-栅极连接部SG不具有上部连接部13sg的情况下,在接触孔CH_sg1内,栅极金属层3(源极下部连接配线3sg)露出,因此应被除去的贴片用导电膜沉积在接触孔CH_sg1内,形成为与源极下部连接配线3sg接触。同样地,在源极-栅极连接部SG不具有上部连接部13sg的情况下,在接触孔CH_sg2内,源极金属层7(源极总线连接部7sg)露出,因此应被除去的贴片用导电膜沉积在接触孔CH_sg2内,形成为与源极总线连接部7sg接触。在这种情况下,栅极金属层3和/或源极金属层7有可能受到蚀刻损伤。在将贴片用导电膜图案化的工序中,例如使用包含磷酸、硝酸以及醋酸的蚀刻液。当源极下部连接配线3sg和/或源极总线连接部7sg受到了蚀刻损伤时,有可能会在源极-栅极连接部SG发生接触不良。
TFT基板101A的源极-栅极连接部SG具有形成在接触孔CH_sg1内和接触孔CH_sg2内的上部连接部13sg。因此,贴片用导电膜的图案化工序中的、由蚀刻对源极下部连接配线3sg和/或源极总线连接部7sg造成的损伤得以减轻。因此,TFT基板101A的动作稳定性优异。
从有效地减轻对栅极金属层3和/或源极金属层7的蚀刻损伤的观点来说,优选源极下部连接配线3sg中的通过接触孔CH_sg1露出的部分被上部连接部13sg覆盖,源极总线连接部7sg中的通过开口部11sg2露出的部分被上部连接部13sg覆盖。
在扫描天线所使用的TFT基板中,有时使用比较厚的导电膜(贴片用导电膜)来形成贴片电极。在该情况下,贴片用导电膜的蚀刻时间和过蚀刻时间可能比其它层的蚀刻工序长。此时,若在接触孔CH_sg1内和接触孔CH_sg2内,栅极金属层3(源极下部连接配线3sg)和源极金属层7(源极总线连接部7sg)是露出的,则这些金属层受到的蚀刻损伤会变大。这样,在具有比较厚的贴片金属层的TFT基板中,通过使源极-栅极连接部SG具有上部连接部13sg,从而减轻对栅极金属层3和/或源极金属层7的蚀刻损伤的效果特别大。
在图示的例子中,接触孔CH_sg2形成在与接触孔CH_sg1空开间隔的位置。本实施方式不限于此,接触孔CH_sg1和接触孔CH_sg2也可以是连续的(即,也可以形成为单个接触孔)。接触孔CH_sg1和接触孔CH_sg2也可以是以相同工序形成为单个接触孔。具体地说,也可以将到达源极下部连接配线3sg和源极总线连接部7sg的单个接触孔形成于栅极绝缘层4和第1绝缘层11,在该接触孔内和第1绝缘层11上形成上部连接部13sg。此时,优选上部连接部13sg以覆盖源极下部连接配线3sg和源极总线连接部7sg中的、通过接触孔露出的部分的方式形成。
另外,通过如后述的那样设置源极-栅极连接部SG,能由栅极金属层3形成源极端子部ST的下部连接部。具有由栅极金属层3形成的下部连接部的源极端子部ST的可靠性优异。
·源极端子部ST
如图8的(a)所示,TFT基板101A在非发送接收区域R2具有源极端子部ST。源极端子部ST一般与各源极总线SL对应地设置。在此,与各源极总线SL对应地设置有源极端子部ST和源极-栅极连接部SG。
如图8的(a)、图9的(c)以及图10的(c)所示,源极端子部ST具有:源极端子用下部连接部3s(有时也简称为“下部连接部3s”。),其连接到形成于源极-栅极连接部SG的源极下部连接配线3sg;开口部4s,其形成于栅极绝缘层4;开口部11s,其形成于第1绝缘层11;源极端子用上部连接部13s(有时也简称为“上部连接部13s”。);以及开口部17s,其形成于第2绝缘层17。
下部连接部3s包含于栅极金属层3。下部连接部3s与形成于源极-栅极连接部SG的源极下部连接配线3sg电连接。在该例子中,下部连接部3s从源极下部连接配线3sg延伸设置,与源极下部连接配线3sg一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4s到达下部连接部3s。
形成于第1绝缘层11的开口部11s在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4s重叠。形成于栅极绝缘层4的开口部4s和形成于第1绝缘层11的开口部11s构成接触孔CH_s。
上部连接部13s包含于下部导电层13。上部连接部13s形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_s内,在接触孔CH_s内与下部连接部3s连接。在此,上部连接部13s在形成于栅极绝缘层4的开口部4s内与下部连接部3s接触。
形成于第2绝缘层17的开口部17s到达上部连接部13s。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部13s的整个范围与下部连接部3s重叠。
在该例子中,源极端子部ST不包含:包含于源极金属层7的导电部、包含于贴片金属层15l的导电部、以及包含于上部导电层19的导电部。
源极端子部ST具有包含于栅极金属层3的下部连接部3s,因此具有优异的可靠性。
在端子部、特别是在设置于比密封区域Rs靠外侧(与液晶层相反的一侧)的端子部,有时会由于大气中的水分(可能包含杂质。)而发生腐蚀。大气中的水分可能从到达下部连接部的接触孔侵入,到达下部连接部并在下部连接部引发腐蚀。从抑制腐蚀的发生的观点来说,优选到达下部连接部的接触孔是深的。即,优选形成有构成接触孔的开口部的绝缘层的厚度大。
另外,在制作具有玻璃基板作为电介质基板的TFT基板的工序中,有时会由于玻璃基板的碎片或切屑(cullet:碎玻璃),而在端子部的下部连接部产生伤痕或断线。例如,能由1个母基板制作多个TFT基板。碎玻璃例如在截断母基板时、在母基板形成划线时等产生。从防止端子部的下部连接部的伤痕或断线的观点来说,优选到达下部连接部的接触孔是深的。即,优选形成有构成接触孔的开口部的绝缘层的厚度大。
在TFT基板101A的源极端子部ST中,下部连接部3s包含于栅极金属层3,因此,到达下部连接部3s的接触孔CH_s具有形成于栅极绝缘层4的开口部4s和形成于第1绝缘层11的开口部11s。接触孔CH_s的深度是栅极绝缘层4的厚度和第1绝缘层11的厚度之和。相对于此,例如在下部连接部包含于源极金属层7的情况下,到达下部连接部的接触孔仅具有形成于第1绝缘层11的开口部,其深度是第1绝缘层11的厚度,比接触孔CH_s的深度小。在此,接触孔的深度和绝缘层的厚度分别是指在电介质基板1的法线方向上的深度和厚度。关于其它接触孔和绝缘层,只要没有另外指明则也是同样的。这样,TFT基板101A的源极端子部ST由于下部连接部3s包含于栅极金属层3,因此,例如与下部连接部包含于源极金属层7的情况相比,具有更优异的可靠性。
形成于栅极绝缘层4的开口部4s以仅将下部连接部3s的一部分露出的方式形成。从电介质基板1的法线方向观看时,形成于栅极绝缘层4的开口部4s位于下部连接部3s的内侧。因此,开口部4s内的所有区域具有:在电介质基板1上具有下部连接部3s和上部连接部13s的层叠结构。在源极端子部ST中,下部连接部3s的外侧具有:具有栅极绝缘层4和第1绝缘层11的层叠结构。由此,TFT基板101A的源极端子部ST具有优异的可靠性。从得到优异的可靠性的观点来说,优选栅极绝缘层4的厚度和第1绝缘层11的厚度之和大。
下部连接部3s中的通过开口部4s露出的部分被上部连接部13s覆盖。
·栅极端子部GT
如图8的(b)所示,TFT基板101A在非发送接收区域R2具有栅极端子部GT。如图8的(b)所示,栅极端子部GT例如具有与源极端子部ST同样的构成。栅极端子部GT一般按每个栅极总线GL设置。
如图8的(b)所示,在该例子中,栅极端子部GT具有:栅极端子用下部连接部3g(有时也简称为“下部连接部3g”。);开口部4g,其形成于栅极绝缘层4;开口部11g,其形成于第1绝缘层11;栅极端子用上部连接部13g(有时也简称为“上部连接部13g”。);以及开口部17g,其形成于第2绝缘层17。
下部连接部3g包含于栅极金属层3,与栅极总线GL电连接。在该例子中,下部连接部3g从栅极总线GL延伸设置,与栅极总线GL一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4g到达下部连接部3g。
形成于第1绝缘层11的开口部11g在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4g重叠。形成于栅极绝缘层4的开口部4g和形成于第1绝缘层11的开口部11g构成接触孔CH_g。
上部连接部13g包含于下部导电层13。上部连接部13g形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_g内,在接触孔CH_g内与下部连接部3g连接。在此,上部连接部13g在形成于栅极绝缘层4的开口部4g内与下部连接部3g接触。
形成于第2绝缘层17的开口部17g到达上部连接部13g。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部13g的整个范围与下部连接部3g重叠。
在该例子中,栅极端子部GT不具有:包含于源极金属层7的导电部;包含于贴片金属层15l的导电部;以及包含于上部导电层19的导电部。
栅极端子部GT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3g,因此与源极端子部ST同样具有优异的可靠性。
·CS端子部CT
如图8的(b)所示,TFT基板101A在非发送接收区域R2具有CS端子部CT。在此,如图8的(b)所示,CS端子部CT具有与源极端子部ST和栅极端子部GT同样的构成。CS端子部CT例如可以与各CS总线CL对应地设置。
如图8的(b)所示,CS端子部CT具有:CS端子用下部连接部3c(有时也简称为“下部连接部3c”。);开口部4c,其形成于栅极绝缘层4;开口部11c,其形成于第1绝缘层11;CS端子用上部连接部13c(有时也简称为“上部连接部13c”。);以及开口部17c,其形成于第2绝缘层17。
下部连接部3c包含于栅极金属层3。下部连接部3c是与CS总线CL电连接的。在该例子中,下部连接部3c从CS总线CL延伸设置,与CS总线CL一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4c到达下部连接部3c。
形成于第1绝缘层11的开口部11c在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4c重叠。形成于栅极绝缘层4的开口部4c和形成于第1绝缘层11的开口部11c构成接触孔CH_c。
上部连接部13c包含于下部导电层13。上部连接部13c形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_c内,在接触孔CH_c内与下部连接部3c连接。在此,上部连接部13c在形成于栅极绝缘层4的开口部4c内与下部连接部3c接触。
形成于第2绝缘层17的开口部17c到达上部连接部13c。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部13c的整个范围与下部连接部3c重叠。
在该例子中,CS端子部CT不具有:包含于源极金属层7的导电部;包含于贴片金属层15l的导电部;以及包含于上部导电层19的导电部。
CS端子部CT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3c,因此与源极端子部ST同样具有优异的可靠性。
·传输端子部PT
如图8的(b)所示,TFT基板101A在非发送接收区域R2具有第1传输端子部PT1。在此,第1传输端子部PT1设置在密封区域Rs内(即,第1传输端子部PT1设置在包围液晶层的密封部)。
如图8的(b)和图9的(a)所示,第1传输端子部PT1具有:第1传输端子用下部连接部3p1(有时也简称为“下部连接部3p1”。);开口部4p1,其形成于栅极绝缘层4;开口部11p1,其形成于第1绝缘层11;第1传输端子用导电部15p1(有时也简称为“导电部15p1”。);开口部17p1,其形成于第2绝缘层17;以及第1传输端子用上部连接部19p1(有时也简称为“上部连接部19p1”。)。
下部连接部3p1包含于栅极金属层3。即,下部连接部3p1与栅极总线GL由相同导电膜形成。下部连接部3p1与栅极总线GL是电分离的。例如,在向CS总线CL供应有与缝隙电压相同的电压的情况下,下部连接部3p1例如是与CS总线CL电连接的。如图所示,下部连接部3p1也可以从CS总线延伸设置。但是不限于该例子,下部连接部3p1也可以是与CS总线电分离的。
形成于栅极绝缘层4的开口部4p1到达下部连接部3p1。
形成于第1绝缘层11的开口部11p1在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4p1重叠。形成于栅极绝缘层4的开口部4p1和形成于第1绝缘层11的开口部11p1构成接触孔CH_p1。
导电部15p1包含于贴片金属层15l。导电部15p1形成在第1绝缘层11上和接触孔CH_p1内,在接触孔CH_p1内与下部连接部3p1连接。在此,导电部15p1在开口部4p1内与下部连接部3p1接触。
形成于第2绝缘层17的开口部(接触孔)17p1到达导电部15p1。
上部连接部19p1包含于上部导电层19。上部连接部19p1形成在第2绝缘层17上和开口部17p1内,在开口部17p1内与导电部15p1连接。在此,上部连接部19p1在开口部17p1内与导电部15p1接触。上部连接部19p1例如通过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(参照图16的(b))。
在该例子中,第1传输端子部PT1不具有包含于源极金属层7的导电部和包含于下部导电层13的导电部。
上部导电层19例如包含透明导电层(例如ITO层)。上部导电层19例如也可以仅由透明导电层形成。或者,上部导电层19也可以包含:第1上部导电层,其包含透明导电层;以及第2上部导电层,其形成在第1上部导电层之下。第2上部导电层例如由从包括Ti层、MoNbNi层、MoNb层、MoW层、W层以及Ta层的组中选择的1个层或2个以上的层的叠层形成。
第1传输端子部PT1在下部连接部3p1与上部连接部19p1之间具有导电部15p1。由此,第1传输端子部PT1具有下部连接部3p1与上部连接部19p1之间的电阻低的优点。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19p1的整个范围与导电部15p1重叠。
在该例子中,下部连接部3p1配置在相互相邻的2个栅极总线GL之间。夹着栅极总线GL配置的2个下部连接部3p1也可以经由导电连接部(未图示)电连接。将2个下部连接部3p1电连接的导电连接部例如可以包含于源极金属层7。
在此,通过设置多个接触孔CH_p1,从而下部连接部3p1经由导电部15p1与上部连接部19p1连接,但是只要对于1个下部连接部3p1设置有1个以上的接触孔CH_p1即可。也可以对于1个下部连接部3p1设置有1个接触孔。接触孔的个数、形状不限于图示的例子。
在此,上部连接部19p1通过1个开口部17p1与导电部15p1连接,但是只要对于1个上部连接部19p1设置有1个以上的开口部17p1即可。也可以对于1个上部连接部19p1设置有多个开口部。开口部的个数、形状不限于图示的例子。
第2传输端子部PT2设置在密封区域Rs的外侧(与发送接收区域R1相反的一侧)。如图8的(b)和图9的(d)所示,第2传输端子部PT2具有:第2传输端子用下部连接部15p2(有时也简称为“下部连接部15p2”。);形成于第2绝缘层17的开口部17p2;以及第2传输端子用上部连接部19p2(有时也简称为“上部连接部19p2”。)。
第2传输端子部PT2具有与第1传输端子部PT1中的不具有下部连接部3p1和接触孔CH_p1的部分(参照图10的(a))同样的截面结构。
下部连接部15p2包含于贴片金属层15l。在此,下部连接部15p2从第1传输端子用导电部15p1延伸设置,与第1传输端子用导电部15p1一体地形成。
形成于第2绝缘层17的开口部(接触孔)17p2到达下部连接部15p2。
上部连接部19p2包含于上部导电层19。上部连接部19p2形成在第2绝缘层17上和开口部17p2内,在开口部17p2内与下部连接部15p2连接。在此,上部连接部19p2在开口部17p2内与下部连接部15p2接触。
在该例子中,第2传输端子部PT2不具有:包含于栅极金属层3的导电部;包含于源极金属层7的导电部;以及包含于下部导电层13的导电部。
在第2传输端子部PT2中,上部连接部19p2例如也可以通过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。
<TFT基板101A的制造方法>
参照图11~图15说明TFT基板101A的制造方法。
图11的(a)~(e)、图12的(a)~(d)、图13的(a)~(c)、图14的(a)、(b)以及图15的(a)、(b)是示出TFT基板101A的制造方法的一例的工序截面图。这些图分别示出与图3的(b)和图9的(a)~(d)对应的截面(TFT基板101A的A-A’截面~E-E’截面)。此外,对于与图10的(a)对应的截面(TFT基板101A的F-F’截面),虽然省略图示,但是以与对应于图9的(d)的截面(TFT基板101A的E-E’截面)同样的方法形成。
首先,如图11的(a)所示,通过溅射法等在电介质基板1上形成栅极用导电膜3’。栅极用导电膜3’的材料不作特别限定,例如,能适当使用包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金或其金属氮化物的膜。在此,形成将Al膜(厚度:例如150nm)和MoN膜(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al)作为栅极用导电膜3’。
接着,将栅极用导电膜3’图案化,从而如图11的(b)所示,形成栅极金属层3。具体地说,在天线单位形成区域形成栅极电极3G、栅极总线GL、下部辅助电容电极3C、CS总线CL、连接部3a2以及配线3w1,在源极-栅极连接部形成区域形成源极下部连接配线3sg,在各端子部形成区域形成下部连接部3s、3g、3c及3p1。在此,通过湿式蚀刻进行栅极用导电膜3’的图案化。
之后,如图11的(c)所示,以覆盖栅极金属层3的方式按顺序形成栅极绝缘膜4、本征非晶硅膜5’以及n+型非晶硅膜6’。为了简单,用相同附图标记示出栅极绝缘层4和栅极绝缘膜4。栅极绝缘膜4能通过CVD法等形成。作为栅极绝缘膜4,能适当使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SixNy)膜、氧氮化硅(SiOxNy;x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy;x>y)膜等。在此,形成例如厚度为350nm的氮化硅(SixNy)膜作为栅极绝缘膜4。另外,形成例如厚度为120nm的本征非晶硅膜5’和例如厚度为30nm的n+型非晶硅膜6’。
接着,将本征非晶硅膜5’和n+型非晶硅膜6’图案化,从而如图11的(d)所示,得到岛状的半导体层5和接触层6。此外,半导体层5所使用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,也可以在半导体层5与源极电极及漏极电极之间不设置接触层。
接着,如图11的(e)所示,通过溅射法等在栅极绝缘膜4上和接触层6上形成源极用导电膜7’。源极用导电膜7’的材料不作特别限定,例如,能适当使用包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金或其金属氮化物的膜。在此,形成将MoN(厚度:例如50nm)、Al(厚度:例如150nm)以及MoN(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/MoN)作为源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图12的(a)所示,形成源极金属层7。具体地说,在天线单位形成区域形成源极电极7S、漏极电极7D、源极总线SL以及上部辅助电容电极7C,在源极-栅极连接部形成区域形成源极总线连接部7sg。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。在此,通过湿式蚀刻进行源极用导电膜7’的图案化。例如使用包含磷酸、硝酸以及醋酸的水溶液,通过湿式蚀刻将MoN膜和Al膜同时图案化。之后,例如通过干式蚀刻,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除去而形成间隙部,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的表面近旁也被蚀刻(过蚀刻)。这样,得到TFT10。
此外,例如在使用将Ti膜和Al膜按该顺序层叠而成的层叠膜作为源极用导电膜的情况下,例如也可以在使用磷酸醋酸硝酸水溶液,通过湿式蚀刻进行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,也能对源极用导电膜和接触层一并进行蚀刻。但是,在对源极用导电膜或其下层和接触层6同时进行蚀刻的情况下,有时难以控制整个基板中的半导体层5的蚀刻量(间隙部的挖掘量)的分布。相对于此,若如上述那样,分别在单独的蚀刻工序中进行源极/漏极分离和间隙部的形成,则能更容易地控制间隙部的蚀刻量。
在此,在天线单位形成区域中,源极金属层7以与连接部3a2的至少一部分和配线3w1的至少一部分不重叠的方式形成。在源极-栅极连接部形成区域中,以源极下部连接配线3sg的至少一部分与源极总线连接部7sg不重叠的方式形成有源极金属层7。另外,各端子部形成区域不具有包含于源极金属层7的导电部。
接下来,如图12的(b)所示,以覆盖TFT10和源极金属层7的方式形成第1绝缘膜11。为了简单,用相同附图标记示出第1绝缘层11和第1绝缘膜11。例如通过CVD法形成第1绝缘膜11。作为第1绝缘膜11,能适当使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SixNy)膜、氧氮化硅(SiOxNy;x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy;x>y)膜等。在该例子中,第1绝缘膜11以与半导体层5的沟道区域接触的方式形成。在此,形成例如厚度为330nm的氮化硅(SixNy)膜作为第1绝缘膜11。
接下来,如图12的(c)所示,通过公知的光刻工艺,进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。具体地说,在天线单位形成区域中,在第1绝缘膜11形成到达从漏极电极7D延伸设置的部分的开口部11a1(接触孔CH_a1),在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达连接部3a2的接触孔CH_a2,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达配线3w1的接触孔CH_a3。在第1传输端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达下部连接部3p1的接触孔CH_p1。在源极-栅极连接部形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达源极下部连接配线3sg的接触孔CH_sg1,在第1绝缘膜11形成到达源极总线连接部7sg的开口部11sg2(接触孔CH_sg2)。在源极端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达下部连接部3s的接触孔CH_s。在栅极端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达下部连接部3g的接触孔CH_g。在CS端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达下部连接部3c的接触孔CH_c。
在该蚀刻工序中,将源极金属层7作为蚀刻阻挡物进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻。
例如在天线单位形成区域中,在与连接部3a2和配线3w1各自重叠的区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻,并且在与从漏极电极7D延伸设置的部分重叠的区域中,从漏极电极7D延伸设置的部分作为蚀刻阻挡物发挥功能,从而仅第1绝缘膜11被蚀刻。由此,得到接触孔CH_a1、CH_a2以及CH_a3。
接触孔CH_a2具有:开口部4a2,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11a2,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_a2的侧面,开口部4a2的侧面与开口部11a2的侧面是对齐的。接触孔CH_a3具有:开口部4a3,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11a3,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_a3的侧面,开口部4a3的侧面与开口部11a3的侧面是对齐的。在本说明书中,在接触孔内,不同的2个以上的层的“侧面对齐”不仅包含这些层的在接触孔内露出的侧面在垂直方向上齐平的情况,也包含连续地构成锥形形状等倾斜面的情况。这种构成例如通过使用同一掩模对这些层进行蚀刻或者将其中一个层作为掩模对另一个层进行蚀刻等而得到。
第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4例如使用同一蚀刻剂一并被蚀刻。在此,通过使用了氟系气体的干式蚀刻对第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4进行蚀刻。第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4也可以使用不同的蚀刻剂来蚀刻。
在源极-栅极连接部形成区域中,在与源极下部连接配线3sg重叠的区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻,并且在与源极总线连接部7sg重叠的区域中,源极总线连接部7sg作为蚀刻阻挡物发挥功能,从而第1绝缘膜11被蚀刻。由此,得到接触孔CH_sg1和CH_sg2。
接触孔CH_sg1具有:开口部4sg1,其形成于栅极绝缘层4;以及开口部11sg1,其形成于第1绝缘层11。在此,源极下部连接配线3sg的至少一部分以与源极总线连接部7sg不重叠的方式形成,因此会在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成接触孔CH_sg1。也可以是,在接触孔CH_sg1的侧面,开口部4sg1的侧面与开口部11sg1的侧面是对齐的。
在第1传输端子部形成区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻,从而形成接触孔CH_p1。接触孔CH_p1具有:开口部4p1,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11p1,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_p1的侧面,开口部4p1的侧面与开口部11p1的侧面是对齐的。
在源极端子部形成区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻从而形成接触孔CH_s。接触孔CH_s具有:开口部4s,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11s,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_s的侧面,开口部4s的侧面与开口部11s的侧面是对齐的。
在栅极端子部形成区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻从而形成接触孔CH_g。接触孔CH_g具有:开口部4g,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11g,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_g的侧面,开口部4g的侧面与开口部11g的侧面是对齐的。
在CS端子部形成区域中,第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4一并被蚀刻从而形成接触孔CH_c。接触孔CH_c具有:开口部4c,其形成于栅极绝缘膜4;以及开口部11c,其形成于第1绝缘膜11。也可以是,在接触孔CH_c的侧面,开口部4c的侧面与开口部11c的侧面是对齐的。
在该工序中,在第2传输端子部形成区域中在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11不形成开口部。
接下来,如图12的(d)所示,在第1绝缘层11上、接触孔CH_a1内、接触孔CH_a2内、接触孔CH_a3内、接触孔CH_sg1内、接触孔CH_sg2内、接触孔CH_p1内、接触孔CH_s内、接触孔CH_g内以及接触孔CH_c内,例如通过溅射法形成下部导电膜13’。下部导电膜13’例如包含透明导电膜。例如能使用ITO(铟锡氧化物)膜、IZO膜、ZnO膜(氧化锌膜)等作为透明导电膜。在此,形成例如厚度为70nm的ITO膜作为下部导电膜13’。
接着,将下部导电膜13’图案化,从而如图13的(a)所示,形成下部导电层13。具体地说,在源极-栅极连接部形成区域中形成在接触孔CH_sg1内与源极下部连接配线3sg接触且在接触孔CH_sg2内与源极总线连接部7sg接触的源极总线上部连接部13sg,在源极端子部形成区域中形成在接触孔CH_s内与下部连接部3s接触的上部连接部13s,在栅极端子部形成区域中形成在接触孔CH_g内与下部连接部3g接触的上部连接部13g,在CS端子部形成区域中形成在接触孔CH_c内与下部连接部3c接触的上部连接部13c。
接下来,如图13的(b)所示,在下部导电层13上和第1绝缘层11上形成贴片用导电膜15’。能使用与栅极用导电膜3’或源极用导电膜7’同样的材料作为贴片用导电膜15’的材料。在此,形成按顺序包含Ti膜(厚度:例如20nm)和Cu膜(厚度:例如500nm)的层叠膜(Cu/Ti)作为贴片用导电膜15’。或者,也可以形成按顺序包含MoN膜(厚度:例如50nm)、Al膜(厚度:例如1000nm)以及MoN膜(厚度:例如50nm)的层叠膜(MoN/Al/MoN)作为贴片用导电膜15’。
优选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。贴片用导电膜的优选的厚度例如为0.3μm以上。若比其薄,则片电阻为0.10Ω/sq以上,有可能产生损耗变大的问题。贴片用导电膜的厚度例如为3μm以下,更优选为2μm以下。若比其厚,则有时会由于工艺中的热应力而产生基板的翘曲。若翘曲较大,则在量产过程中,有时会发生输送故障、基板的缺损、或者基板的开裂等问题。
接着,将贴片用导电膜15’图案化,从而如图13的(c)所示,形成贴片金属层15l。具体地说,在天线单位形成区域形成贴片电极15、连接部15a1和15a2,在第1传输端子部形成区域中形成导电部15p1,在第2传输端子部形成区域形成下部连接部15p2。
在天线单位形成区域中,连接部15a1以在接触孔CH_a1内与从漏极电极7D延伸设置的部分连接的方式形成,连接部15a2以在接触孔CH_a2内与连接部3a2连接的方式形成。贴片电极15以在接触孔CH_a3内与配线3w1连接的方式形成。另外,在第1传输端子部形成区域中,导电部15p1以在接触孔CH_p1内与下部连接部3p1连接的方式形成。
在形成将MoN、Al以及MoN按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/MoN)作为贴片用导电膜15’的情况下,贴片用导电膜15’的图案化例如是使用包含磷酸、硝酸以及醋酸的水溶液作为蚀刻液,通过湿式蚀刻将MoN膜和Al膜同时图案化。在形成将Ti和Cu按该顺序层叠而成的层叠膜(Cu/Ti)作为贴片用导电膜15’的情况下,例如能使用混酸水溶液作为蚀刻液,通过湿式蚀刻将贴片用导电膜15’图案化。
在贴片用导电膜15’的图案化工序中,源极-栅极连接部形成区域的贴片用导电膜15’被除去。由于在接触孔CH_sg1内和接触孔CH_sg2内形成有源极总线上部连接部13sg,因此在贴片用导电膜15’的图案化工序中,能减轻蚀刻对源极下部连接配线3sg和/或源极总线连接部7sg的损伤。
在此,源极下部连接配线3sg中的通过接触孔CH_sg1露出的部分由源极总线上部连接部13sg覆盖,源极总线连接部7sg中的通过接触孔CH_sg2露出的部分由源极总线上部连接部13sg覆盖。由此,能有效地减轻对源极总线连接部7sg和/或源极下部连接配线3sg的蚀刻损伤。
接着,如图14的(a)所示,在贴片金属层15l上、下部导电层13上以及第1绝缘层11上形成第2绝缘膜17。为了简单,用相同附图标记示出第2绝缘层17和第2绝缘膜17。第2绝缘膜17例如通过CVD法形成。作为第2绝缘膜17,能适当使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SixNy)膜、氧氮化硅(SiOxNy;x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy;x>y)膜等。在此,形成例如厚度为100nm的氮化硅(SixNy)膜作为第2绝缘膜17。第2绝缘膜17以覆盖贴片金属层15l的方式形成。
接着,通过公知的光刻工艺,进行第2绝缘膜17的蚀刻,从而如图14的(b)所示,形成第2绝缘层17。具体地说,在源极端子部形成区域中,形成到达下部连接部3s的开口部17s。在栅极端子部形成区域中,形成到达下部连接部3g的开口部17g。在CS端子部形成区域中,形成到达下部连接部3c的开口部17c。在第1传输端子部形成区域中,形成到达导电部15p1的开口部17p1。在第2传输端子部形成区域中,形成到达下部连接部15p2的开口部17p2。
接着,如图15的(a)所示,在第2绝缘层17上、开口部17s内、开口部17g内、开口部17c内、开口部17p1内以及开口部17p2内,例如通过溅射法形成上部导电膜19’。上部导电膜19’例如包含透明导电膜。作为透明导电膜,例如能使用ITO(铟锡氧化物)膜、IZO膜、ZnO膜(氧化锌膜)等。在此,使用例如厚度为70nm的ITO膜作为上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而如图15的(b)所示,形成上部导电层19。具体地说,在第1传输端子部形成区域中形成在开口部17p1内与导电部15p1连接的上部连接部19p1,在第2传输端子部形成区域中形成在开口部17p2内与下部连接部15p2连接的上部连接部19p2。由此,得到天线单位区域U、源极-栅极连接部SG、源极端子部ST、栅极端子部GT、CS端子部CT、第1传输端子部PT1以及第2传输端子部PT2。
这样,制造TFT基板101A。
<缝隙基板201的结构>
参照图16的(a)和图16的(b)更具体地说明缝隙基板201的结构。
图16的(a)是示意性地示出缝隙基板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:电介质基板51,其具有表面和背面;第3绝缘层52,其形成于电介质基板51的表面;缝隙电极55,其形成在第3绝缘层52上;以及第4绝缘层58,其覆盖缝隙电极55。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301的壁发挥功能。
在发送接收区域R1中,在缝隙电极55形成有多个缝隙57。缝隙57是贯通缝隙电极55的开口。在该例子中,在各天线单位区域U配置有1个缝隙57。
第4绝缘层58形成在缝隙电极55上和缝隙57内。第4绝缘层58的材料也可以与第3绝缘层52的材料相同。通过由第4绝缘层58覆盖缝隙电极55,从而缝隙电极55与液晶层LC不会直接接触,因此能提高可靠性。若缝隙电极55由Cu层形成,则Cu有时会熔出到液晶层LC。另外,若使用薄膜沉积技术由Al层形成缝隙电极55,则有时在Al层会含有孔隙。第4绝缘层58能防止液晶材料侵入到Al层的孔隙中。此外,若通过将铝箔利用粘接材料贴附于电介质基板51而对Al层进行图案化,来制作缝隙电极55,则能够避免孔隙的问题。
缝隙电极55包含Cu层、Al层等主层55M。缝隙电极55也可以具有包含主层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的厚度可以根据材料并考虑表皮效应而进行设定,例如可以为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为Cu层,上层55U和下层55L为Ti层。通过在主层55M与第3绝缘层52之间配置下层55L,能够提高缝隙电极55与第3绝缘层52的紧贴性。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301的壁,因此优选具有表皮深度的3倍以上的厚度,更优选具有表皮深度的5倍以上的厚度。反射导电板65例如能够使用通过切削而制作出的厚度为几mm的铝板、铜板等。
在非发送接收区域R2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4绝缘层58、以及上部连接部60。第4绝缘层58具有到达缝隙电极55的开口部。上部连接部60在开口部内与缝隙电极55接触。在本实施方式中,端子部IT配置在密封区域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16的(b)是用于说明将TFT基板101A的第1传输端子部PT1和缝隙基板201的端子部IT连接的传输部的示意性截面图。在图16的(b)中,对与先前的附图同样的构成要素标注相同附图标记。
在传输部中,端子部IT的上部连接部60与TFT基板101A中的第1传输端子部PT1的第1传输端子用上部连接部19p1电连接。在本实施方式中,将上部连接部60和上部连接部19p1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、19p1均是ITO膜、IZO膜等透明导电层,有时在其表面会形成氧化膜。在形成了氧化膜时,无法确保透明导电层彼此的电连接,接触电阻有可能变高。而在本实施方式中,由于经由包含导电性珠(例如Au珠)71的树脂使这些透明导电层粘接,因此即使形成有表面氧化膜,导电性珠也会将表面氧化膜刺破(贯通),从而能够抑制接触电阻的增大。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、19p1,而与导电部15p1和缝隙电极55直接接触。
传输部可以配置在扫描天线1000A的中心部和周缘部(即,从扫描天线1000A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者。传输部可以配置在将液晶封入的密封区域Rs内,也可以配置在密封区域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例如能通过以下的方法制造。
首先,在电介质基板上形成第3绝缘层52(厚度:例如200nm)。能使用玻璃基板、树脂基板等相对于电磁波的透射率高的(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,优选电介质基板薄。例如,也可以在玻璃基板的表面通过后述的工艺形成缝隙电极55等构成要素之后,从背面侧使玻璃基板薄板化。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在树脂基板上,也可以使用转印法将其形成在树脂基板上。若利用转印法,则例如在玻璃基板上形成树脂膜(例如聚酰亚胺膜),并在树脂膜上通过后述的工艺形成构成要素之后,使形成有构成要素的树脂膜和玻璃基板分离。通常,与玻璃相比,树脂的介电常数εM和介电损耗tanδM较小。树脂基板的厚度例如为3μm~300μm。除聚酰亚胺之外,例如也能够使用液晶高分子作为树脂材料。
作为第3绝缘层52,没有特别限定,例如能适当使用氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy;x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy;x>y)膜等。
接着,在第3绝缘层52之上形成金属膜,将其图案化,从而得到具有多个缝隙57的缝隙电极55。作为金属膜,也可以使用厚度为2μm~5μm的Cu膜(或Al膜)。在此,使用将Ti(厚度:例如20nm)和Cu(厚度:例如3000nm)按该顺序层叠而成的层叠膜。此外,也可以取而代之,形成将Ti膜、Cu膜以及Ti膜按该顺序层叠而成的层叠膜。
之后,在缝隙电极55上和缝隙57内形成第4绝缘层58(厚度:例如100nm或200nm)。第4绝缘层58的材料也可以与第3绝缘层的材料相同。之后,在非发送接收区域R2中,在第4绝缘层58形成到达缝隙电极55的开口部。
接着,在第4绝缘层58上和第4绝缘层58的开口部内形成透明导电膜,将其图案化,从而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例如记载于特开2014-007399号公报。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系的半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物,In、Ga以及Zn的比例(组成比)并无特别限定,例如能够包括In:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等。这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例如公开于上述的特开2014-007399号公报、特开2012-134475号公报、特开2014-209727号公报等。为了进行参考,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)和低漏电流(与a-SiTFT相比不到百分之一),因此适合用作驱动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。例如可以包含In-Sn-Zn-O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO;InSnZnO)。In-Sn-Zn-O系半导体为In(铟)、Sn(锡)以及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例如通过在半导体层上形成源极/漏极电极用导电膜,并进行源极/漏极分离而形成。在源极/漏极分离工序中,有时沟道区域的表面部分会被蚀刻。
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例如位于蚀刻阻挡层上。蚀刻阻挡型TFT例如通过在形成将半导体层中的成为沟道区域的部分覆盖的蚀刻阻挡层之后,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/漏极分离而形成。
另外,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是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。
(变形例1)
参照图17说明本实施方式的变形例1的扫描天线1000Aa和扫描天线1000Aa所具备的TFT基板101Aa。对与扫描天线1000A和TFT基板101A共同的构成标注共同的附图标记,省略说明。
<TFT基板101Aa的结构>
图17的(a)是扫描天线1000Aa的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图17的(b)是沿着图17(a)中的A-A’线的TFT基板101Aa的示意性截面图。
如图17的(a)和图17的(b)所示,扫描天线1000Aa所具备的TFT基板101Aa在不具有连接部15a1和15a2这一点上与扫描天线1000A所具备的TFT基板101A不同。
TFT基板101Aa的源极金属层7还包含与漏极电极7D电连接且在从电介质基板1的法线方向观看时与连接部3a2重叠的连接部7a2。连接部7a2形成在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部4a2内,在开口部4a2内与连接部3a2连接。例如在此,连接部7a2在开口部4a2内与连接部3a2接触。有时将形成于栅极绝缘层4的开口部4a2称为接触孔CH_a2x。在该例子中,连接部7a2从与漏极电极7D一体地形成的上部辅助电容电极7C延伸设置。
在TFT基板101Aa中,漏极电极7D与贴片电极15经由上部辅助电容电极7C、连接部7a2和3a2、以及配线3w1电连接。TFT基板101Aa所具有的贴片漏极连接部包含上部辅助电容电极7C、连接部7a2和3a2、以及配线3w1。
在具有这种结构的扫描天线1000Aa中,也能得到与扫描天线1000A同样的效果。
扫描天线1000Aa的非发送接收区域R2的结构省略了图示,但是例如与扫描天线1000A相同。
<TFT基板101Aa的制造方法>
参照图18和图19说明TFT基板101Aa的制造方法。
图18的(a)~(g)和图19的(a)~(e)是示出TFT基板101Aa的制造方法的一例的工序截面图。这些图示出与图17的(b)对应的截面(TFT基板101Aa的A-A’截面)。对于TFT基板101Aa的非发送接收区域R2的截面,省略了图示和说明。以下,主要说明与参照图11~图15所说明的TFT基板101A的制造方法的不同点。
首先,如图11的(a)~(d)所示,在电介质基板1上形成栅极金属层3、栅极绝缘膜4、岛状的半导体层5、接触层6。
接下来,如图18的(a)所示,通过公知的光刻工艺,进行栅极绝缘膜4的蚀刻,这一点与TFT基板101A的制造方法不同。由此,形成到达连接部3a2的开口部4a2。
接着,如图18的(b)所示,在栅极绝缘膜4上、开口部4a2内以及接触层6上形成源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图18的(c)所示,形成源极金属层7。在此,还形成在开口部4a2内连接到连接部3a2的连接部7a2,这一点与TFT基板101A的制造方法不同。
接下来,如图18的(d)所示,以覆盖TFT10和源极金属层7的方式形成第1绝缘膜11。
接下来,如图18的(e)所示,通过公知的光刻工艺,进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。在此,在天线单位形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达配线3w1的接触孔CH_a3。
接下来,如图18的(f)所示,在第1绝缘膜11上和接触孔CH_a3内形成下部导电膜13’。
接着,将下部导电膜13’图案化,从而形成下部导电层13。如图18的(g)所示,在天线单位形成区域未形成包含于下部导电层13的导电部。
接下来,如图19的(a)所示,在下部导电层13上和第1绝缘层11上形成贴片用导电膜15’。
接着,将贴片用导电膜15’图案化,从而如图19的(b)所示,形成贴片金属层15l。由此,在天线单位形成区域形成贴片电极15。
接着,如图19的(c)所示,在贴片金属层15l上、下部导电层13上以及第1绝缘层11上形成第2绝缘膜17,之后,通过公知的光刻工艺进行第2绝缘膜17的蚀刻,从而形成第2绝缘层17。如图19的(c)所示,在天线单位形成区域中,在第2绝缘膜17未形成开口部。
接着,如图19的(d)所示,在第2绝缘层17上形成上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而形成上部导电层19。如图19的(e)所示,在天线单位形成区域未形成包含于上部导电层19的导电部。
这样,制造TFT基板101Aa。
(变形例2)
参照图20~图22说明本实施方式的变形例2的扫描天线1000Ab和扫描天线1000Ab所具备的TFT基板101Ab。对与扫描天线1000Aa和TFT基板101Aa共同的构成标注共同的附图标记,省略说明。
<TFT基板101Ab的结构>
图20的(a)是扫描天线1000Ab的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图20的(b)是沿着图20的(a)中的A-A’线的TFT基板101Ab的示意性截面图。
如图20的(a)和图20的(b)所示,TFT基板101Ab所具有的配线3w2在从TFT基板101Ab和缝隙基板201的法线方向观看时在缝隙57的短轴方向上延伸,这一点与TFT基板101Aa所具有的配线3w1不同。
在TFT基板101Ab中,漏极电极7D与贴片电极15经由上部辅助电容电极7C、连接部7a2和3a2、以及配线3w2电连接。TFT基板101Ab所具有的贴片漏极连接部包含上部辅助电容电极7C、连接部7a2和3a2、以及配线3w2。
在具有这种结构的扫描天线1000Ab中,也能得到与扫描天线1000A同样的效果。
如参照图6和图7所述的那样,具有包含于贴片金属层15l且在缝隙57的短轴方向上延伸的配线15w2的参考例2的扫描天线1002R与具有包含于贴片金属层15l且在缝隙57的长轴方向上延伸的配线15w1的参考例1的扫描天线1001R相比,天线性能较差。相对于此,在本发明的实施方式的扫描天线中,可以如图3所示的扫描天线1000A那样,具有在缝隙57的长轴方向上延伸的配线3w1,也可以如图20所示的扫描天线1000Ab那样,具有在缝隙57的短轴方向上延伸的配线3w2。无论是哪一种情况,均具有优异的天线性能,在这一点上没有优劣。
如图21和图22所示,扫描天线1000Ab在非发送接收区域R2的结构上也与扫描天线1000Aa不同。在该例子中,TFT基板101Ab不具有下部导电层13。具有例示的构成的TFT基板101Ab由于能省略下部导电层13,因此与TFT基板101Aa相比,能减少制造工序数和制造成本。但是,扫描天线1000Ab的非发送接收区域R2的结构不限于图示的例子。
图21的(a)和图21的(b)是TFT基板101Ab的非发送接收区域R2的示意性俯视图,图22的(a)~(d)分别是TFT基板101Ab的非发送接收区域R2的示意性截面图。图21的(a)示出设置于非发送接收区域R2的源极-栅极连接部SG和源极端子部ST,图21的(b)示出设置于非发送接收区域R2的传输端子部PT、栅极端子部GT以及CS端子部CT。图22的(a)示出沿着图21的(b)中的B-B’线的第1传输端子部PT1的截面,图22的(b)示出沿着图21的(a)中的C-C’线的源极-栅极连接部SG的截面,图22的(c)示出沿着图21的(a)中的D-D’线的源极端子部ST的截面,图22的(d)示出沿着图21的(b)中的E-E’线的第2传输端子部PT2的截面。
·源极-栅极连接部SG
如图21的(a)和图22的(b)所示,TFT基板101Ab的源极-栅极连接部SG具有源极下部连接配线3sgA、形成于栅极绝缘层4的开口部4sgA、以及源极总线连接部7sgA。
源极下部连接配线3sgA包含于栅极金属层3。源极下部连接配线3sgA是与栅极总线GL电分离的。
形成于栅极绝缘层4的开口部4sgA到达源极下部连接配线3sgA。有时将开口部4sgA称为接触孔CH_sgA。
源极总线连接部7sgA包含于源极金属层7,电连接到源极总线SL。在该例子中,源极总线连接部7sgA从源极总线SL延伸设置,与源极总线SL一体地形成。而且,源极总线连接部7sgA形成在栅极绝缘层4上和接触孔CH_sgA内,在接触孔CH_sgA内连接到源极下部连接配线3sgA。在该例子中,源极总线连接部7sgA在接触孔CH_sgA内与源极下部连接配线3sgA接触。
在该例子中,源极-栅极连接部SG不具有包含于贴片金属层15l的导电部和包含于上部导电层19的导电部。另外,源极-栅极连接部SG不具有形成于第1绝缘层11的开口部。
通过具有具备这种结构的源极-栅极连接部SG,也能得到与扫描天线1000A同样的效果。即,在扫描天线1000Ab中,也能减轻对用于形成贴片金属层15l的贴片用导电膜进行蚀刻的工序中的、对栅极金属层3和/或源极金属层7的损伤。这是因为,扫描天线1000Ab的源极-栅极连接部SG不具有形成于第1绝缘层11的开口部,因此在贴片用导电膜的图案化工序中,栅极金属层3和源极金属层7被第1绝缘层11覆盖而未露出。因此,扫描天线1000Ab具有优异的动作稳定性。后面详细描述TFT基板101Ab的制造方法。
·源极端子部ST
如图21的(a)和图22的(c)所示,TFT基板101Ab的源极端子部ST具有:源极端子用下部连接部3sA(有时也简称为“下部连接部3sA”。),其连接到形成于源极-栅极连接部SG的源极下部连接配线3sgA;开口部4sA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11sA,其形成于第1绝缘层11;开口部17sA,其形成于第2绝缘层17;以及源极端子用上部连接部19sA(有时也简称为“上部连接部19sA”。)。
下部连接部3sA包含于栅极金属层3。下部连接部3sA与形成于源极-栅极连接部SG的源极下部连接配线3sgA电连接。在该例子中,下部连接部3sA从源极下部连接配线3sgA延伸设置,与源极下部连接配线3sgA一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4sA到达下部连接部3sA。
形成于第1绝缘层11的开口部11sA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4sA重叠。
形成于第2绝缘层17的开口部17sA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于第1绝缘层11的开口部11sA重叠。
上部连接部19sA包含于上部导电层19。上部连接部19sA形成在第2绝缘层17上和形成于栅极绝缘层4的开口部4sA内,在形成于栅极绝缘层4的开口部4sA内与下部连接部3sA连接。在此,上部连接部19sA在形成于栅极绝缘层4的开口部4sA内与下部连接部3sA接触。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19sA的整个范围与下部连接部3sA重叠。
在该例子中,源极端子部ST不包含:包含于源极金属层7的导电部;以及包含于贴片金属层15l的导电部。
TFT基板101Ab的源极端子部ST具有包含于栅极金属层3的下部连接部3sA,因此与TFT基板101A同样具有优异的可靠性。
·栅极端子部GT
如图21的(b)所示,TFT基板101Ab的栅极端子部GT具有:栅极端子用下部连接部3gA(有时也简称为“下部连接部3gA”。);开口部4gA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11gA,其形成于第1绝缘层11;开口部17gA,其形成于第2绝缘层17;以及栅极端子用上部连接部19gA(有时也简称为“上部连接部19gA”。)。
下部连接部3gA包含于栅极金属层3,与栅极总线GL电连接。在该例子中,下部连接部3gA从栅极总线GL延伸设置,与栅极总线GL一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4gA到达下部连接部3gA。
形成于第1绝缘层11的开口部11gA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4gA重叠。
形成于第2绝缘层17的开口部17gA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于第1绝缘层11的开口部11gA重叠。
上部连接部19gA包含于上部导电层19。上部连接部19gA形成在第2绝缘层17上和形成于栅极绝缘层4的开口部4gA内,在开口部4gA内与下部连接部3gA连接。例如,上部连接部19gA在开口部4gA内与下部连接部3gA接触。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19gA的整个范围与下部连接部3gA重叠。
在该例子中,栅极端子部GT不具有包含于源极金属层7的导电部和包含于贴片金属层15l的导电部。
栅极端子部GT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3gA,因此与源极端子部ST同样具有优异的可靠性。
·CS端子部CT
如图21的(b)所示,TFT基板101Ab的CS端子部CT具有:CS端子用下部连接部3cA(有时也简称为“下部连接部3cA”。);开口部4cA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11cA,其形成于第1绝缘层11;开口部17cA,其形成于第2绝缘层17;以及CS端子用上部连接部19cA(有时也简称为“上部连接部19cA”。)。
下部连接部3cA包含于栅极金属层3。下部连接部3cA与CS总线CL电连接。在该例子中,下部连接部3cA从CS总线CL延伸设置,与CS总线CL一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4cA到达下部连接部3cA。
形成于第1绝缘层11的开口部11cA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于栅极绝缘层4的开口部4cA重叠。
形成于第2绝缘层17的开口部17cA在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于第1绝缘层11的开口部11cA重叠。
上部连接部19cA包含于上部导电层19。上部连接部19cA形成在第2绝缘层17上和形成于栅极绝缘层4的开口部4cA内,在开口部4cA内与下部连接部3cA连接。例如,上部连接部19cA在开口部4cA内与下部连接部3cA接触。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19cA的整个范围与下部连接部3cA重叠。
在该例子中,CS端子部CT不具有包含于源极金属层7的导电部和包含于贴片金属层15l的导电部。
CS端子部CT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3cA,因此与源极端子部ST同样具有优异的可靠性。
·传输端子部PT
如图21的(b)和图22的(a)所示,第1传输端子部PT1具有:第1传输端子用下部连接部3p1A(有时也简称为“下部连接部3p1A”。);开口部4p1A,其形成于栅极绝缘层4;第1传输端子用导电部7p1A(有时也简称为“导电部7p1A”。);开口部11p1A,其形成于第1绝缘层11;开口部17p1A,其形成于第2绝缘层17;以及第1传输端子用上部连接部19p1A(有时也简称为“上部连接部19p1A”。)。
下部连接部3p1A包含于栅极金属层3。下部连接部3p1A是与栅极总线GL电分离的。例如,在向CS总线CL供应有与缝隙电压相同的电压的情况下,下部连接部3p1A例如是与CS总线CL电连接的。如图所示,下部连接部3p1A可以从CS总线延伸设置。但是不限于该例,下部连接部3p1A也可以是与CS总线电分离的。
形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A到达下部连接部3p1A。
导电部7p1A包含于源极金属层7。导电部7p1A形成在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部4p1A内,在开口部4p1A内与下部连接部3p1A连接。在此,导电部7p1A在开口部4p1A内与下部连接部3p1A接触。
形成于第1绝缘层11的开口部11p1A到达导电部7p1A。
形成于第2绝缘层17的开口部17p1A在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于第1绝缘层11的开口部11p1A重叠。
上部连接部19p1A包含于上部导电层19。上部连接部19p1形成在第2绝缘层17上和形成于第1绝缘层11的开口部11p1A内,在开口部11p1A内与导电部7p1A连接。在此,上部连接部19p1A在开口部11p1A内与导电部7p1A接触。
在该例子中,第1传输端子部PT1不具有包含于贴片金属层15l的导电部。
第1传输端子部PT1在下部连接部3p1A与上部连接部19p1A之间具有导电部7p1A。由此,第1传输端子部PT1具有下部连接部3p1A与上部连接部19p1A之间的电阻低的优点。
也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19p1A的整个范围与导电部7p1A重叠。也可以是,在从电介质基板1的法线方向观看时,上部连接部19p1A的整个范围与下部连接部3p1A重叠。
如图21的(b)和图22的(d)所示,TFT基板101Ab的第2传输端子部PT2例如具有与第1传输端子部PT1同样的截面结构。
第2传输端子部PT2具有:第2传输端子用下部连接部3p2A(有时也简称为“下部连接部3p2A”。);开口部4p2A,其形成于栅极绝缘层4;第2传输端子用导电部7p2A(有时也简称为“导电部7p2A”。);开口部11p2A,其形成于第1绝缘层11;开口部17p2A,其形成于第2绝缘层17;以及第2传输端子用上部连接部19p2A(有时也简称为“上部连接部19p2A”。)。
下部连接部3p2A包含于栅极金属层3。下部连接部3p2A是与栅极总线GL电分离的。下部连接部3p2A例如与CS总线CL电连接。在此,下部连接部3p2A与第1传输端子用下部连接部3p1A一体地形成。
形成于栅极绝缘层4的开口部4p2A到达下部连接部3p2A。
导电部7p2A包含于源极金属层7。导电部7p2A形成在栅极绝缘层4上和形成于栅极绝缘层4的开口部4p2A内,在开口部4p2A内与下部连接部3p2A连接。在此,导电部7p2A在开口部4p2A内与下部连接部3p2A接触。
形成于第1绝缘层11的开口部11p2A到达导电部7p2A。
形成于第2绝缘层17的开口部17p2A在从电介质基板1的法线方向观看时与形成于第1绝缘层11的开口部11p2A重叠。
上部连接部19p2A包含于上部导电层19。上部连接部19p2形成在第2绝缘层17上和形成于第1绝缘层11的开口部11p2A内,在开口部11p2A内与导电部7p2A连接。在此,上部连接部19p2A在开口部11p2A内与导电部7p2A接触。
在该例子中,第2传输端子部PT2不具有包含于贴片金属层15l的导电部。
<TFT基板101Ab的制造方法>
参照图23~图26说明TFT基板101Ab的制造方法。
图23的(a)~(e)、图24的(a)~(d)、图25的(a)~(c)以及图26的(a)、(b)是示出TFT基板101Ab的制造方法的一例的工序截面图。这些图分别示出与图20的(b)和图22的(a)~(d)对应的截面(TFT基板101Ab的A-A’截面~E-E’截面)。以下,主要说明与参照图18和图19所说明的TFT基板101Aa的制造方法的不同点。
首先,如图11的(a)所示,在电介质基板1上形成栅极用导电膜3’。
接着,将栅极用导电膜3’图案化,从而如图23的(a)所示,形成栅极金属层3。在此,在天线单位形成区域形成配线3w2,这一点与TFT基板101Aa的制造方法不同。另外,在源极-栅极连接部形成区域形成源极下部连接配线3sgA,在各端子部形成区域形成下部连接部3sA、3gA、3cA、3p1及3p2A。
之后,如图23的(b)所示,以覆盖栅极金属层3的方式按顺序形成栅极绝缘膜4、本征非晶硅膜5’以及n+型非晶硅膜6’。
接着,将本征非晶硅膜5’和n+型非晶硅膜6’图案化,从而如图23的(c)所示,得到岛状的半导体层5和接触层6。
接下来,如图23的(d)所示,通过公知的光刻工艺,进行栅极绝缘膜4的蚀刻。在此,在源极-栅极连接部形成区域中形成到达源极下部连接配线3sgA的开口部4sgA,在第1传输端子部形成区域中形成到达下部连接部3p1A的开口部4p1A,在第2传输端子部形成区域中形成到达下部连接部3p2A的开口部4p2A,这一点与TFT基板101Aa的制造方法不同。
接着,如图23的(e)所示,在栅极绝缘膜4上、开口部4a2内、开口部4sgA内、开口部4p1A内、开口部4p2A内以及接触层6上形成源极用导电膜7’。在此,形成将Ti(厚度:例如20nm)、Al(厚度:例如380nm)以及MoN(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/Ti)作为源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图24的(a)所示,形成源极金属层7。在此,在源极-栅极连接部形成区域中形成在开口部4sgA内连接到源极下部连接配线3sgA的源极总线连接部7sgA,在第1传输端子部形成区域中形成在开口部4p1A内连接到下部连接部3p1A的导电部7p1A,在第2传输端子部形成区域中形成在开口部4p2A内连接到下部连接部3p2A的导电部7p2A,这一点与TFT基板101Aa的制造方法不同。
在此,源极用导电膜7’的图案化是通过例如使用包含磷酸、硝酸以及醋酸的水溶液并以湿式蚀刻将MoN膜和Al膜同时图案化后,以干式蚀刻将Ti膜和接触层(n+型非晶硅层)6同时图案化来进行的。
接下来,如图24的(b)所示,以覆盖TFT10和源极金属层7的方式形成第1绝缘膜11。在此,形成例如厚度为100nm的氮化硅(SixNy)膜作为第1绝缘膜11。
接下来,如图24的(c)所示,通过公知的光刻工艺进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。在此,在天线单位形成区域中,在栅极绝缘膜4和第1绝缘膜11形成到达配线3w2的接触孔CH_a3。另外,在第1传输端子部形成区域中,在第1绝缘膜11形成到达导电部7p1A的开口部11p1A,在第2传输端子部形成区域中,在第1绝缘膜11形成到达导电部7p2A的开口部11p2A。在源极端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4形成到达下部连接部3sA的开口部4sA,在第1绝缘膜11形成与开口部4sA重叠的开口部11sA,在栅极端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4形成到达下部连接部3gA的开口部4gA,在第1绝缘膜11形成与开口部4gA重叠的开口部11gA,在CS端子部形成区域中,在栅极绝缘膜4形成到达下部连接部3cA的开口部4cA,在第1绝缘膜11形成与开口部4cA重叠的开口部11cA。
在此,在源极-栅极连接部形成区域中,在第1绝缘膜11不形成开口部。
接下来,如图24的(d)所示,在第1绝缘层11上、接触孔CH_a3内、开口部11p1A内、开口部11p2A内、开口部4sA内、开口部4gA内以及开口部4cA内,形成贴片用导电膜15’。在此,形成将Ti(厚度:例如20nm)、Al(厚度:例如380nm)以及MoN(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/Ti)作为贴片用导电膜15’。
接着,将贴片用导电膜15’图案化,从而如图25的(a)所示,形成贴片金属层15l。具体地说,在天线单位形成区域形成贴片电极15。贴片电极15以在接触孔CH_a3内与配线3w2连接的方式形成。贴片用导电膜15’的图案化例如与源极用导电膜7’的图案化同样地进行。
在贴片用导电膜15’的图案化工序中,形成于源极-栅极连接部形成区域的源极总线连接部7sgA和源极下部连接配线3sgA由第1绝缘层11覆盖。因此,源极总线连接部7sgA和源极下部连接配线3sgA在贴片用导电膜15’的图案化工序中几乎不会受到蚀刻损伤。
接着,如图25的(b)所示,在贴片金属层15l上和第1绝缘层11上形成第2绝缘膜17。
之后,通过公知的光刻工艺,进行第2绝缘膜17的蚀刻,从而如图25的(c)所示,形成第2绝缘层17。具体地说,在第1传输端子部形成区域中形成与开口部11p1A重叠的开口部17p1A,在第2传输端子部形成区域中形成与开口部11p2A重叠的开口部17p2A,在源极端子部形成区域中形成与开口部11sA重叠的开口部17sA,在栅极端子部形成区域中形成与开口部11gA重叠的开口部17gA,在CS端子部形成区域中形成与开口部11cA重叠的开口部17cA。
接着,如图26的(a)所示,在第2绝缘层17上、开口部11p1A内、开口部11p2A内、开口部4sA内、开口部4gA内以及开口部4cA内,形成上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而如图26的(b)所示,形成上部导电层19。具体地说,在第1传输端子部形成区域中形成在开口部11p1A内连接到导电部7p1A的上部连接部19p1A,在第2传输端子部形成区域中形成在开口部11p2A内连接到导电部7p2A的上部连接部19p2A,在源极端子部形成区域中形成在开口部4sA内连接到下部连接部3sA的上部连接部19sA,在栅极端子部形成区域中形成在开口部4gA内连接到下部连接部3gA的上部连接部19gA,在CS端子部形成区域中形成在开口部4cA内连接到下部连接部3cA的上部连接部19cA。
这样,制造TFT基板101Ab。
(第2实施方式)
在先前的实施方式中,贴片电极包含于与包含TFT的栅极电极的导电层和包含TFT的源极电极的导电层均不同的导电层。在本实施方式的扫描天线所使用的TFT基板中,贴片电极包含于源极金属层,这一点与先前的实施方式不同。
参照图27~图29说明本实施方式的扫描天线1000B和扫描天线1000B所具备的TFT基板101B。对与先前的实施方式共同的构成标注共同的附图标记,有时省略说明。
<TFT基板101B的结构>
图27的(a)是扫描天线1000B的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图27的(b)是沿着图27的(a)中的A-A’线的TFT基板101B的示意性截面图。
如图27的(a)和图27的(b)所示,TFT基板101B在具有包含于源极金属层7的贴片电极7PE这一点上与TFT基板101Aa不同。在该例子中,TFT基板101B不具有贴片金属层15l、第2绝缘层17以及下部导电层13。
TFT基板101B的贴片漏极连接部包含导电部,该导电部包含于导电层,该导电层是比贴片电极7PE靠近电介质基板1的导电层,并且是包含TFT10的栅极电极3G和TFT10的源极电极7S中的任意的更靠近电介质基板1的一方电极的导电层。在TFT基板101B中,包含TFT10的栅极电极3G的栅极金属层3和包含TFT10的源极电极7S的源极金属层7中的栅极金属层3更靠近电介质基板1。TFT基板101B的贴片漏极连接部包含栅极金属层3所包含的配线3w1。
在从TFT基板101B和缝隙基板201的法线方向观看时,包含贴片电极的导电层(在此为源极金属层7)在缝隙57的内侧和近旁不包含贴片电极7PE以外的导电部。由此,扫描天线1000B具有优异的天线性能。
栅极绝缘层4具有到达配线3w1且在从电介质基板1的法线方向观看时与贴片电极7PE重叠的开口部4a3。有时将开口部4a3称为接触孔CH_a3x。贴片电极7PE形成在栅极绝缘层4上和接触孔CH_a3x内,在接触孔CH_a3x内与配线3w1连接。例如在此,贴片电极7PE在形成于栅极绝缘层4的开口部4a3内与配线3w1接触。
在TFT基板101B中,贴片电极7PE包含于源极金属层7,因此贴片电极7PE的厚度是与源极电极7S及漏极电极7D的厚度大致相同的。因此,TFT基板101B在贴片电极7PE的厚度无法比源极电极7S和漏极电极7D的厚度大这一点上与TFT基板101Aa相比是不利的。但另一方面,TFT基板101B与TFT基板101Aa相比能减少制造工序数(例如光掩模数)和制造成本。
而且,TFT基板101B由于不具有贴片金属层15l,因此不会产生蚀刻贴片用导电膜15l’的工序中的对栅极金属层3和/或源极金属层7的损伤的问题。
此外,本实施方式不限于图示的例子。例如,TFT的结构不限于图示的例子,栅极金属层3与源极金属层7的配置关系也可以是相反的。贴片电极也可以包含于包含TFT的栅极电极的导电层和包含TFT的源极电极的导电层中的任意的更远离电介质基板的一方导电层。
参照图28和图29说明TFT基板101B的非发送接收区域R2的结构。图28和图29所示的TFT基板101B的非发送接收区域R2的结构相当于图21和图22所示的TFT基板101Ab的非发送接收区域R2的省略了第2绝缘层17的结构。但是,TFT基板101B的非发送接收区域R2的结构不限于图示的例子。
图28的(a)和图28的(b)是TFT基板101B的非发送接收区域R2的示意性俯视图,图29的(a)~(d)分别是TFT基板101B的非发送接收区域R2的示意性截面图。图28的(a)示出设置于非发送接收区域R2的源极-栅极连接部SG和源极端子部ST,图28的(b)示出设置于非发送接收区域R2的传输端子部PT、栅极端子部GT以及CS端子部CT。图29的(a)示出沿着图28的(b)中的B-B’线的第1传输端子部PT1的截面,图29的(b)示出沿着图28的(a)中的C-C’线的源极-栅极连接部SG的截面,图29的(c)示出沿着图28的(a)中的D-D’线的源极端子部ST的截面,图29的(d)示出沿着图28的(b)中的E-E’线的第2传输端子部PT2的截面。
·源极-栅极连接部SG
图28的(a)和图29的(b)所示的TFT基板101B的源极-栅极连接部SG相当于图21的(a)和图22的(b)所示的TFT基板101Ab的源极-栅极连接部SG的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(a)和图29的(b)所示,TFT基板101B的源极-栅极连接部SG具有:源极下部连接配线3sgA;开口部4sgA,其形成于栅极绝缘层4;以及源极总线连接部7sgA。
·源极端子部ST
图28的(a)和图29的(c)所示的TFT基板101B的源极端子部ST相当于图21的(a)和图22的(c)所示的TFT基板101Ab的源极端子部ST的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(a)和图29的(c)所示,TFT基板101B的源极端子部ST具有:源极端子用下部连接部3sA,其连接到形成于源极-栅极连接部SG的源极下部连接配线3sgA;开口部4sA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11sA,其形成于第1绝缘层11;以及源极端子用上部连接部19sA。
包含于上部导电层19的上部连接部19sA形成在第1绝缘层11上和形成于栅极绝缘层4的开口部4sA内,在开口部4sA内与下部连接部3sA连接。在此,上部连接部19sA在形成于栅极绝缘层4的开口部4sA内与下部连接部3sA接触。
TFT基板101B的源极端子部ST具有包含于栅极金属层3的下部连接部3sA,因此与TFT基板101Aa同样具有优异的可靠性。
·栅极端子部GT
图28的(b)所示的TFT基板101B的源极端子部ST相当于图21的(b)所示的TFT基板101Ab的源极端子部ST的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(b)所示,TFT基板101B的栅极端子部GT具有:栅极端子用下部连接部3gA;开口部4gA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11gA,其形成于第1绝缘层11;以及栅极端子用上部连接部19gA。
包含于上部导电层19的上部连接部19gA形成在第1绝缘层11上和形成于栅极绝缘层4的开口部4gA内,在开口部4gA内与下部连接部3gA连接。例如,上部连接部19gA在开口部4gA内与下部连接部3gA接触。
TFT基板101B的栅极端子部GT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3gA,因此与TFT基板101Aa同样具有优异的可靠性。
·CS端子部CT
图28的(b)所示的TFT基板101B的CS端子部CT相当于图21的(b)所示的TFT基板101Ab的CS端子部CT的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(b)所示,TFT基板101B的CS端子部CT具有:CS端子用下部连接部3cA;开口部4cA,其形成于栅极绝缘层4;开口部11cA,其形成于第1绝缘层11;开口部17cA,其形成于第2绝缘层17;以及CS端子用上部连接部19cA。
包含于上部导电层19的上部连接部19cA形成在第1绝缘层11上和形成于栅极绝缘层4的开口部4cA内,在开口部4cA内与下部连接部3cA连接。例如,上部连接部19cA在开口部4cA内与下部连接部3cA接触。
TFT基板101B的CS端子部CT具有包含于栅极金属层3的下部连接部3cA,因此与TFT基板101Aa同样具有优异的可靠性。
·传输端子部PT
图28的(b)和图29的(a)所示的TFT基板101B的第1传输端子部PT1相当于图21的(b)和图22的(a)所示的TFT基板101Ab的第1传输端子部PT1的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(b)和图29的(a)所示,TFT基板101B的第1传输端子部PT1具有:第1传输端子用下部连接部3p1A;开口部4p1A,其形成于栅极绝缘层4;第1传输端子用导电部7p1A;开口部11p1A,其形成于第1绝缘层11;以及第1传输端子用上部连接部19p1A。
包含于上部导电层19的上部连接部19p1A形成在第1绝缘层11上和形成于第1绝缘层11的开口部11p1A内,在开口部11p1A内与导电部7p1A连接。在此,上部连接部19p1A在开口部11p1A内与导电部7p1A接触。
如图28的(b)和图29的(d)所示,TFT基板101B的TFT基板101B的第2传输端子部PT2例如具有与第1传输端子部PT1同样的截面结构。图28的(b)和图29的(d)所示的TFT基板101B的第2传输端子部PT2相当于图21的(b)和图22的(d)所示的TFT基板101Ab的第2传输端子部PT2的省略了第2绝缘层17的构成。
如图28的(b)和图29的(d)所示,TFT基板101B的第2传输端子部PT2具有:第2传输端子用下部连接部3p2A;开口部4p2A,其形成于栅极绝缘层4;第2传输端子用导电部7p2A;开口部11p2A,其形成于第1绝缘层11;以及第2传输端子用上部连接部19p2A。
包含于上部导电层19的上部连接部19p2A形成在第1绝缘层11上和形成于第1绝缘层11的开口部11p2A内,在开口部11p2A内与导电部7p2A连接。在此,上部连接部19p2A在开口部11p2A内与导电部7p2A接触。
<TFT基板101B的制造方法>
参照图30~图32说明TFT基板101B的制造方法。
图30的(a)~(c)、图31的(a)、(b)以及图32的(a)、(b)是示出TFT基板101B的制造方法的一例的工序截面图。这些图分别示出与图27的(b)和图29的(a)~(d)对应的截面(TFT基板101B的A-A’截面~E-E’截面)。以下,主要说明与参照图23~图26所说明的TFT基板101Ab的制造方法的不同点。
首先,如图23的(a)~(c)所示,在电介质基板1上形成栅极金属层3、栅极绝缘膜4、岛状的半导体层5、接触层6。在此,在天线单位形成区域形成配线3w1。
接下来,如图30的(a)所示,通过公知的光刻工艺进行栅极绝缘膜4的蚀刻。在此,在天线单位形成区域中还形成到达配线3w1的开口部4a3,这一点与TFT基板101Ab的制造方法不同。
接着,如图30的(b)所示,在栅极绝缘膜4上、开口部4a2内、开口部4a3内、开口部4sgA内、开口部4p1A内、开口部4p2A内以及接触层6上,形成源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图30的(c)所示,形成源极金属层7。
接下来,如图31的(a)所示,以覆盖TFT10和源极金属层7的方式形成第1绝缘膜11。
接下来,如图31的(b)所示,通过公知的光刻工艺,进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。在此,在天线单位形成区域中,在第1绝缘膜11不形成开口部。
接着,如图32的(a)所示,在第1绝缘层11上、开口部11p1A内、开口部11p2A内、开口部4sA内、开口部4gA内以及开口部4cA内,形成上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而如图32的(b)所示,形成上部导电层19。具体地说,在第1传输端子部形成区域中形成在开口部11p1A内连接到导电部7p1A的上部连接部19p1A,在第2传输端子部形成区域中形成在开口部11p2A内连接到导电部7p2A的上部连接部19p2A,在源极端子部形成区域中形成在开口部4sA内连接到下部连接部3sA的上部连接部19sA,在栅极端子部形成区域中形成在开口部4gA内连接到下部连接部3gA的上部连接部19gA,在CS端子部形成区域中形成在开口部4cA内连接到下部连接部3cA的上部连接部19cA。
这样,制造TFT基板101B。
(第3实施方式)
本实施方式的扫描天线所使用的TFT基板在贴片电极包含于与源极金属层不同的导电层这一点上与第2实施方式不同。
参照图33说明本实施方式的扫描天线1000C和扫描天线1000C所具备的TFT基板101C。对与先前的实施方式共同的构成标注共同的附图标记,有时省略说明。
<TFT基板101C的结构>
图33的(a)是扫描天线1000C的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图33的(b)是沿着图33的(a)中的A-A’线的TFT基板101C的示意性截面图。
如图33的(a)和图33的(b)所示,TFT基板101C在具有包含于与源极金属层7不同且形成在栅极绝缘层4与第1绝缘层之间的导电层9的贴片电极9PE这一点上与TFT基板101B不同。
TFT基板101C的贴片漏极连接部包含导电部,该导电部包含于导电层,该导电层是比贴片电极9PE靠近电介质基板1的导电层,并且是包含TFT10的栅极电极3G和TFT10的源极电极7S中的任意的更靠近电介质基板1的一方电极的导电层。在TFT基板101C中,包含TFT10的栅极电极3G的栅极金属层3和包含TFT10的源极电极7S的源极金属层7中的栅极金属层3更靠近电介质基板1。TFT基板101C的贴片漏极连接部包含栅极金属层3所包含的配线3w1。
在从TFT基板101C和缝隙基板201的法线方向观看时,包含贴片电极的导电层9在缝隙57的内侧和近旁不包含贴片电极9PE以外的导电部。由此,扫描天线1000C具有优异的天线性能。
贴片电极9PE形成在栅极绝缘层4上和接触孔CH_a3x内,在接触孔CH_a3x内与配线3w1连接。例如在此,贴片电极9PE在形成于栅极绝缘层4的开口部4a3内与配线3w1接触。
TFT基板101C具有包含于与源极金属层7不同的导电层9的贴片电极9PE,因此与TFT基板101B相比,制造工序数(例如光掩模数)和制造成本增加。然而,在本实施方式中,通过在与源极金属层7不同的层内形成贴片电极9PE,从而与TFT基板101B相比,能得到如下的优点。
贴片电极优选具有不阻碍电子的振动的程度的低电阻,例如,由厚度为0.3μm以上的比较厚的Al层形成。从天线性能的观点来说,优选贴片电极厚。然而,虽然也依赖于TFT的构成,但是例如当由源极金属层形成具有超过1μm的厚度的贴片电极时,有时会产生不能得到期望的图案化精度的问题。例如,有时会产生不能以高的精度控制源极电极和漏极电极的间隙(相当TFT的沟道长度)的问题。相对于此,在本实施方式中,与源极金属层7分开地形成贴片电极9PE,因此能独立地控制源极金属层7的厚度和贴片电极9PE的厚度。因此,能确保形成源极金属层7时的控制性并且形成期望的厚度的贴片电极9PE。
在本实施方式中,能与源极金属层7的厚度分开地以高的自由度设定贴片电极9PE的厚度。此外,由于不需要像源极总线SL等那样严格地控制贴片电极9PE的尺寸,因此即使由于增厚贴片电极9PE而致使线宽度变动(与设计值的偏差)变大也不要紧。
此外,在具有与源极金属层7不同的贴片金属层15l所包含的贴片电极15的第1实施方式中当然也能得到上述的优点。
扫描天线1000C的非发送接收区域R2的结构例如与扫描天线1000B相同。
<TFT基板101C的制造方法>
参照图34和图35说明TFT基板101C的制造方法。
图34的(a)~(d)和图35的(a)~(c)是示出TFT基板101C的制造方法的一例的工序截面图。这些图示出与图33的(b)对应的截面(TFT基板101C的A-A’截面)。对于TFT基板101C的非发送接收区域R2的截面,省略图示和说明。以下,主要说明与参照图30~图32所说明的TFT基板101B的制造方法的不同点。
首先,如图23的(a)~(c)所示,在电介质基板1上形成栅极金属层3、栅极绝缘膜4、岛状的半导体层5、接触层6。接下来,如图30的(a)所示,通过公知的光刻工艺,进行栅极绝缘膜4的蚀刻。
接着,如图34的(a)所示,在栅极绝缘膜4上、开口部4a2内、开口部4a3内、开口部4sgA内、开口部4p1A内、开口部4p2A内以及接触层6上,形成源极用导电膜7’。在此,形成将MoN(厚度:例如50nm)、Al(厚度:例如150nm)以及MoN(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/MoN)作为源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图34的(b)所示,形成源极金属层7。在此,源极金属层7不包含贴片电极。源极金属层7以与开口部4a3不重叠的方式形成,这一点与TFT基板101B的制造方法不同。
接下来,如图34的(c)所示,在TFT10上、源极金属层7上以及栅极绝缘层4上形成贴片用导电膜9’。在此,形成将Ti(厚度:例如20nm)、Al(厚度:例如380nm)以及MoN(厚度:例如100nm)按该顺序层叠而成的层叠膜(MoN/Al/Ti)作为贴片用导电膜9’。
接着,将贴片用导电膜9’图案化,从而如图34的(d)所示,形成贴片金属层9,形成贴片电极9PE。贴片电极9PE以在接触孔CH_a3x内与配线3w1连接的方式形成。
在贴片用导电膜9’的图案化中,调整蚀刻条件,使得对源极金属层7的蚀刻速率比对贴片用导电膜9’的蚀刻速率小。例如,适当选择贴片用导电膜9’和源极用导电膜7’的材料、蚀刻剂。
接下来,如图35的(a)所示,以覆盖TFT10、源极金属层7以及贴片金属层9的方式形成第1绝缘膜11。接下来,通过公知的光刻工艺,进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。在此,如图35的(a)所示,在天线单位形成区域中,在第1绝缘膜11未形成开口部。
接着,如图35的(b)所示,在第1绝缘层11上形成上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而形成上部导电层19。如图35的(c)所示,在天线单位形成区域未形成包含于上部导电层19的导电部。
这样,制造TFT基板101C。
(第4实施方式)
本实施方式的扫描天线所使用的TFT基板在贴片漏极连接部包含源极金属层所包含的导电部这一点上与先前的实施方式不同。
参照图36说明本实施方式的扫描天线1000D和扫描天线1000D所具备的TFT基板101D。对与先前的实施方式共同的构成标注共同的附图标记,有时省略说明。
<TFT基板101D的结构>
图36的(a)是扫描天线1000D的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图36的(b)是沿着图36的(a)中的A-A’线的TFT基板101D的示意性截面图。
如图36的(a)和图36的(b)所示,TFT基板101D的贴片漏极连接部包含:导电部,其包含于比包含贴片电极15的导电层15l靠近电介质基板1的导电层;以及另外的导电部,其包含于包含贴片电极15的导电层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成。TFT基板101D的贴片漏极连接部包含:配线7w2,其包含于比包含贴片电极15的贴片金属层15l靠近电介质基板1的源极金属层7;以及连接部15a1和15a2,其包含于包含贴片电极15的贴片金属层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成。
在TFT基板101D中,漏极电极7D与贴片电极15经由连接部15a1、15a2及7a2以及配线7w2电连接。TFT基板101D的贴片漏极连接部包含连接部15a1、15a2及7a2、以及配线7w2。
配线7w2在从TFT基板101D和缝隙基板201的法线方向观看时在缝隙57的短轴方向上延伸。配线7w2包含于包含TFT10的栅极电极3G的导电层3和包含TFT10的源极电极7S的导电层7中的任意的更远离电介质基板1的一方导电层。在TFT基板101D中,包含TFT10的栅极电极3G的栅极金属层3和包含TFT10的源极电极7S的源极金属层7中的源极金属层7更远离电介质基板1。
从TFT基板101D和缝隙基板201的法线方向观看时,贴片金属层15l在缝隙57的内侧和近旁不包含贴片电极15以外的导电部。由此,扫描天线1000D具有优异的天线性能。
另外,TFT基板101D具有另外的导电部15a1和15a2,另外的导电部15a1和15a2包含于包含贴片电极15的导电层15l,与贴片电极15在物理上分离地形成,从而能得到以下的效果。贴片用导电膜15’的蚀刻工序中的蚀刻量降低,因此贴片用导电膜15’的蚀刻剂能长寿命化。另外,能削减具备TFT基板101D的扫描天线1000D的液晶层的体积(即液晶材料的体积),降低扫描天线1000D的成本。
扫描天线1000D的非发送接收区域R2的结构例如与扫描天线1000A相同。
<TFT基板101D的制造方法>
参照图37和图38说明TFT基板101D的制造方法。
图37的(a)~(i)和图38的(a)~(f)是示出TFT基板101D的制造方法的一例的工序截面图。这些图示出与图36的(b)对应的截面(TFT基板101D的A-A’截面)。对于TFT基板101D的非发送接收区域R2的截面,省略图示和说明。以下,主要说明与参照图11~图15所说明的TFT基板101A的制造方法的不同点。
首先,如图37的(a)所示,在电介质基板1上形成栅极用导电膜3’。
接着,将栅极用导电膜3’图案化,从而如图37的(b)所示,形成栅极金属层3。在此,栅极金属层3在不包含连接部3a2和配线3w1这一点上与TFT基板101A的制造方法不同。
之后,如图37的(c)所示,以覆盖栅极金属层3的方式按顺序形成栅极绝缘膜4、本征非晶硅膜5’以及n+型非晶硅膜6’。
接着,将本征非晶硅膜5’和n+型非晶硅膜6’图案化,从而如图37的(d)所示,得到岛状的半导体层5和接触层6。
接着,如图37的(e)所示,在栅极绝缘膜4上和接触层6上形成源极用导电膜7’。
接着,将源极用导电膜7’图案化,从而如图37的(f)所示,形成源极金属层7。在此,还形成与漏极电极7D电分离的连接部7a2和配线7w2,这一点与TFT基板101A的制造方法不同。
接下来,如图37的(g)所示,以覆盖TFT10和源极金属层7的方式形成第1绝缘膜11。
接下来,如图37的(h)所示,通过公知的光刻工艺,进行第1绝缘膜11和栅极绝缘膜4的蚀刻,从而形成第1绝缘层11和栅极绝缘层4。在此,在第1绝缘膜11形成到达连接部7a2的开口部11a2(接触孔CH_a2y),在第1绝缘膜11形成到达配线7w2的开口部11a3(接触孔CH_a3y)。
接下来,如图37的(i)所示,在第1绝缘层11上、接触孔CH_a1内、接触孔CH_a2y内以及接触孔CH_a3y内形成下部导电膜13’。
接着,将下部导电膜13’图案化,从而形成下部导电层13。如图38的(a)所示,在天线单位形成区域未形成下部导电层13。
接下来,如图38的(b)所示,在下部导电层13上和第1绝缘膜11上形成贴片用导电膜15’。
接着,将贴片用导电膜15’图案化,从而如图38的(c)所示,形成贴片金属层15l。由此,形成贴片电极15、连接部15a1和15a2。连接部15a1以在接触孔CH_a1内与从漏极电极7D延伸设置的部分连接的方式形成。连接部15a2以在接触孔CH_a2y内与连接部7a2连接的方式形成。贴片电极15以在接触孔CH_a3y内与配线7w2连接的方式形成。
接着,如图38的(d)所示,在贴片金属层15l上、下部导电层13上以及第1绝缘层11上形成第2绝缘膜17。接着,通过公知的光刻工艺,进行第2绝缘膜17的蚀刻,从而形成第2绝缘层17。如图38的(d)所示,在天线单位形成区域中,在第2绝缘层17未形成开口部。
接着,如图38的(e)所示,在第2绝缘层17上形成上部导电膜19’。
接着,将上部导电膜19’图案化,从而形成上部导电层19。如图38的(f)所示,在天线单位形成区域未形成包含于上部导电层19的导电部。
这样,制造TFT基板101D。
(变形例)
参照图39说明本实施方式的变形例的扫描天线1000Da和扫描天线1000Da所具备的TFT基板101Da。对与扫描天线1000D和TFT基板101D共同的构成标注共同的附图标记,省略说明。
<TFT基板101Da的结构>
图39的(a)是扫描天线1000Da的发送接收区域R1的天线单位区域U的示意性俯视图,图39的(b)是沿着图39的(a)中的A-A’线的TFT基板101Da的示意性截面图。
如图39的(a)和图39的(b)所示,TFT基板101Da所具有的配线7w1在从TFT基板101Da和缝隙基板201的法线方向观看时在缝隙57的长轴方向上延伸,这一点与TFT基板101D所具有的配线7w2不同。
另外,在TFT基板101Da中,连接部7a2z是与漏极电极7D电连接的,这一点与TFT基板101D的连接部7a2不同。
在TFT基板101Da中,漏极电极7D与贴片电极15经由连接部15a1、15a2及7a2z以及配线7w1电连接。同时,漏极电极7D与贴片电极15也经由上部辅助电容电极7C、连接部7a2z以及配线7w1电连接。TFT基板101Da的贴片漏极连接部具有冗余性。
在具有这种结构的扫描天线1000Da中,也能得到与扫描天线1000D同样的效果。
TFT基板101Da能通过在TFT基板101D的制造方法中变更源极金属层7的图案化形状来制造。
(天线单位的排列、栅极总线、源极总线的连接例)
在本发明的实施方式的扫描天线中,天线单位例如排列为同心圆状。
例如,在排列成m个同心圆的情况下,栅极总线例如对于各圆各设置1根,总共设置m根栅极总线。若将发送接收区域R1的外径例如设为800mm,则m例如为200。若将最内侧的栅极总线设为第1根,则在第1根栅极总线连接有n个(例如30个)天线单位,在第m根栅极总线连接有nx个(例如620个)天线单位。
在这种排列中,各栅极总线所连接的天线单位的数量是不同的。另外,构成最外侧的圆的nx个天线单位所连接的nx根源极总线中的、也连接到构成最内侧的圆的天线单位的n根源极总线连接着m个天线单位,但其它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)的排列是不同的,根据栅极总线和/或源极总线的不同,所连接的天线单位的数量有时会不同。因而,若将全部天线单位的电容(液晶电容+辅助电容)设为相同,则根据栅极总线和/或源极总线的不同,而所连接的电负载有时会不同。于是,存在电压向天线单位的写入会产生不匀的问题。
因此,为了防止该情况,例如优选通过对辅助电容的电容值进行调整,或者对栅极总线和/或源极总线所连接的天线单位的数量进行调整,从而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例如收纳于塑料制的箱体。优选箱体使用不会对微波的发送接收带来影响的介电常数εM小的材料。另外,也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,为了不使液晶材料暴露于光中,也可以设置遮光结构。遮光结构设置成对例如从TFT基板101A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内传播并入射到液晶层的光进行遮光。介电各向异性ΔεM大的液晶材料有的易于发生光劣化,优选不仅对紫外线而且对可见光中短波长的蓝色光进行遮光。例如通过使用黑色的粘合胶带等遮光性胶带,能在需要的部位容易地形成遮光结构。
工业上的可利用性
本发明的实施方式例如在移动体(例如船舶、飞机、汽车)所搭载的卫星通信或卫星广播用扫描天线及其制造中使用。
附图标记说明
1:电介质基板
3:栅极金属层
3C:下部辅助电容电极
3G:栅极电极
3a2:连接部
3c、3cA、3g、3gA、3s、3sA:下部连接部
3p1、3p1A、3p2A:下部连接部
3sg、3sgA:源极下部连接配线
3w1、3w2:配线
4:栅极绝缘层
4a2、4a3、4sg1、4sgA:开口部
4c、4cA、4g、4gA、4s、4sA:开口部
4p1、4p1A、4p2A: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:上部辅助电容电极
7D:漏极电极
7S:源极电极
7PE:贴片电极
7a2、7a2z:连接部
7p1A、7p2A:导电部
7sg、7sgA:源极总线连接部
7w1、7w2:配线
11:第1绝缘层
11a1、11a2、11a3、11c、11cA:开口部
11g、11gA、11p1、11p1A、11p2A:开口部
11s、11sA、11sg1、11sg2:开口部
13:下部导电层
13c、13g、13s:上部连接部
13sg:源极总线上部连接部
15:贴片电极
15a1、15a2:连接部
15l:贴片金属层
15p1:导电部
15p2:下部连接部
15w1、15w2:配线
17:第2绝缘层
17c、17cA、17g、17gA、17s、17sA:开口部
17p1、17p1A、17p2、17p2A:开口部
19:上部导电层
19cA、19gA、19sA:上部连接部
19p1、19p1A、19p2、19p2A:上部连接部
51:电介质基板
52:第3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4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
101A、101Aa、101Ab:TFT基板
101B、101C、101D、101Da:TFT基板
201:缝隙基板
1000A、1000Aa、1000Ab:扫描天线
1000B、1000C、1000D、1000Da:扫描天线
CH_a1、CH_a2、CH_a2x、CH_a2y:接触孔
CH_a3、CH_a3x、CH_a3y:接触孔
CH_c、CH_g:接触孔
CH_p1、CH_s:接触孔
CH_sg1、CH_sg2、CH_sg1A、CH_sg2A:接触孔
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
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 (15)

1.一种TFT基板,其特征在于,
具有电介质基板和在上述电介质基板上排列的多个天线单位区域,
上述多个天线单位区域各自具有:
TFT;
贴片电极,其电连接到上述TFT的漏极电极;以及
贴片漏极连接部,其将上述漏极电极和上述贴片电极电连接,
上述贴片漏极连接部包含导电部,上述导电部包含于导电层,上述导电层是比包含上述贴片电极的导电层靠近上述电介质基板的导电层,并且是包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更靠近上述电介质基板的一方导电层。
2.根据权利要求1所述的TFT基板,
上述贴片漏极连接部还包含另外的导电部,上述另外的导电部包含于包含上述贴片电极的导电层,并且与上述贴片电极在物理上分离地形成。
3.一种TFT基板,其特征在于,
具有电介质基板和在上述电介质基板上排列的多个天线单位区域,
上述多个天线单位区域各自具有:
TFT;
贴片电极,其电连接到上述TFT的漏极电极;以及
贴片漏极连接部,其将上述漏极电极和上述贴片电极电连接,
上述贴片漏极连接部包含:
导电部,其包含于比包含上述贴片电极的导电层靠近上述电介质基板的导电层;以及
另外的导电部,其包含于包含上述贴片电极的导电层,与上述贴片电极在物理上分离地形成。
4.根据权利要求3所述的TFT基板,
上述导电部包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更靠近上述电介质基板的一方导电层。
5.根据权利要求3所述的TFT基板,
上述导电部包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更远离上述电介质基板的一方导电层。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的TFT基板,
上述贴片电极包含于与包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层均不同的导电层。
7.根据权利要求6所述的TFT基板,具有:
栅极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述栅极电极;
源极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述源极电极;
半导体层,其支撑于上述电介质基板;
栅极绝缘层,其形成在上述栅极金属层与上述半导体层之间;
第1绝缘层,其形成在上述栅极金属层和上述源极金属层之上;以及
贴片金属层,其形成在上述第1绝缘层上,包含上述贴片电极。
8.根据权利要求6所述的TFT基板,具有:
栅极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述栅极电极;
源极金属层,其支撑于上述电介质基板,包含上述源极电极;
半导体层,其支撑于上述电介质基板;
栅极绝缘层,其形成在上述栅极金属层与上述半导体层之间;
第1绝缘层,其形成在上述栅极金属层和上述源极金属层之上;以及
贴片金属层,其形成在上述栅极绝缘层与上述第1绝缘层之间,包含上述贴片电极。
9.根据权利要求1至5中的任意一项所述的TFT基板,
上述贴片电极包含于包含上述TFT的栅极电极的导电层和包含上述TFT的源极电极的导电层中的任意的更远离上述电介质基板的一方导电层。
10.一种扫描天线,其特征在于,具备:
权利要求1至9中的任意一项所述的TFT基板;
缝隙基板,其以与上述TFT基板相对的方式配置;
液晶层,其设置在上述TFT基板与上述缝隙基板之间;以及
反射导电板,其以隔着电介质层与上述缝隙基板的与上述液晶层相反的一侧的表面相对的方式配置,
上述缝隙基板具有:其它电介质基板;以及缝隙电极,其形成在上述其它电介质基板的上述液晶层侧的表面,
上述缝隙电极具有多个缝隙,上述多个缝隙中的每个缝隙与上述TFT基板的上述多个天线单位区域中的每个天线单位区域中的上述贴片电极对应地配置。
11.根据权利要求10所述的扫描天线,
在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,包含上述贴片电极的导电层在上述多个缝隙的内侧不具有上述贴片电极以外的导电部。
12.根据权利要求10或11所述的扫描天线,
上述多个天线单位区域包含具有如下的上述贴片漏极连接部的天线单位区域:该贴片漏极连接部包含在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时在对应的缝隙的长轴方向上延伸的导电部。
13.根据权利要求10至12中的任意一项所述的扫描天线,
上述多个天线单位区域包含具有如下的上述贴片漏极连接部的天线单位区域:该贴片漏极连接部包含在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时在对应的缝隙的短轴方向上延伸的导电部。
14.根据权利要求10至13中的任意一项所述的扫描天线,
在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,上述贴片电极与上述缝隙电极重叠的2个区域配置成相对于对应的缝隙的长轴为线对称。
15.根据权利要求10至14中的任意一项所述的扫描天线,
在从上述电介质基板和上述其它电介质基板的法线方向观看时,上述贴片电极与上述缝隙电极重叠的2个区域各自具有相对于对应的缝隙的短轴为线对称的平面形状。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6554224B2 (ja) * 2016-02-16 2019-07-31 シャープ株式会社 走査アンテナ
CN110462843B (zh) * 2017-04-06 2023-07-07 夏普株式会社 Tft基板和具备tft基板的扫描天线
CN110462841B (zh) * 2017-04-07 2023-06-02 夏普株式会社 Tft基板、具备tft基板的扫描天线以及tft基板的制造方法
US20210351512A1 (en) * 2020-04-02 2021-11-11 Kymeta Corporation Routing and layout in an antenna

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130187826A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Tunable broadband antenna matching circuits and devices using same
US20130240746A1 (en) * 2010-06-03 2013-09-19 Atsuhito Murai Ion sensor and display device
CN104813386A (zh) * 2012-11-30 2015-07-29 夏普株式会社 Tft基板

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217640A (ja) 2001-01-17 2002-08-02 Radial Antenna Kenkyusho:Kk 平面アンテナ及び導波管
KR100858295B1 (ko) 2002-02-26 2008-09-11 삼성전자주식회사 반사-투과형 액정표시장치 및 이의 제조 방법
JP2007295044A (ja) 2006-04-20 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd フェーズドアレイアンテナ
JP2007116573A (ja) 2005-10-24 2007-05-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アレーアンテナ
US7466269B2 (en) 2006-05-24 2008-12-16 Wavebender, Inc. Variable dielectric constant-based antenna and array
CN101682111B (zh) * 2007-09-27 2013-01-16 夏普株式会社 显示装置基板、液晶显示单元、显示系统、和显示装置基板的制造方法
CN101930134B (zh) * 2009-06-19 2013-08-07 台均科技(深圳)有限公司 电磁感应式液晶面板及其制造方法和液晶显示器
AU2011314378A1 (en) 2010-10-15 2013-05-02 Searete Llc Surface scattering antennas
CN103339715B (zh) 2010-12-03 2016-01-13 株式会社半导体能源研究所 氧化物半导体膜以及半导体装置
CN102751309B (zh) * 2012-04-06 2015-01-14 信利工业(汕尾)有限公司 一种集成nfc天线的有机电致发光显示器
CN104380473B (zh) 2012-05-31 2017-10-13 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
US9385435B2 (en) 2013-03-15 2016-07-05 The Invention Science Fund I, Llc Surface scattering antenna improvements
WO2014157019A1 (en) 2013-03-25 2014-10-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9887456B2 (en) 2014-02-19 2018-02-06 Kymeta Corporation Dynamic polarization and coupling control from a steerable cylindrically fed holographic antenna
BR112016018882B1 (pt) 2014-02-19 2022-02-22 Kymeta Corporation Antena
US10263331B2 (en) 2014-10-06 2019-04-16 Kymeta Corporation Device, system and method to mitigate side lobes with an antenna array
KR20160080444A (ko) * 2014-12-29 2016-07-08 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 그를 구비하는 전자 장치
US9893435B2 (en) 2015-02-11 2018-02-13 Kymeta Corporation Combined antenna apertures allowing simultaneous multiple antenna functionality
US9905921B2 (en) 2015-03-05 2018-02-27 Kymeta Corporation Antenna element placement for a cylindrical feed antenna
US9887455B2 (en) 2015-03-05 2018-02-06 Kymeta Corporation Aperture segmentation of a cylindrical feed antenna
WO2017061526A1 (ja) * 2015-10-09 2017-04-13 シャープ株式会社 走査アンテナおよびその駆動方法
JP6139043B1 (ja) 2015-10-09 2017-05-31 シャープ株式会社 Tft基板、それを用いた走査アンテナ、およびtft基板の製造方法
JP6500120B2 (ja) * 2015-10-15 2019-04-10 シャープ株式会社 走査アンテナおよびその製造方法
WO2017065255A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 シャープ株式会社 走査アンテナおよびその製造方法
WO2017065097A1 (ja) * 2015-10-15 2017-04-20 シャープ株式会社 走査アンテナおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130240746A1 (en) * 2010-06-03 2013-09-19 Atsuhito Murai Ion sensor and display device
US20130187826A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Tunable broadband antenna matching circuits and devices using same
CN104813386A (zh) * 2012-11-30 2015-07-29 夏普株式会社 Tft基板

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US20200259021A1 (en) 2020-08-13
WO2018221327A1 (ja) 2018-12-06

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