CN110794618B - 液晶单元以及扫描天线 - Google Patents

液晶单元以及扫描天线 Download PDF

Info

Publication number
CN110794618B
CN110794618B CN201910667823.2A CN201910667823A CN110794618B CN 110794618 B CN110794618 B CN 110794618B CN 201910667823 A CN201910667823 A CN 201910667823A CN 110794618 B CN110794618 B CN 110794618B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
crystal cell
active region
slit
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.)
Active
Application number
CN201910667823.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110794618A (zh
Inventor
平井明
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN110794618A publication Critical patent/CN110794618A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110794618B publication Critical patent/CN110794618B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • 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
    • H01Q3/44Arrangements 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 electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • 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
    • 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
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/106Microstrip slot antennas
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Landscapes

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

Abstract

提供抑制电压保持率降低的扫描天线用液晶单元等。本发明的液晶单元具有排列的多个天线单元。液晶单元,其具有:TFT基板,具有第一电介质基板、第一电介质基板支撑的多个TFT以及与TFT电性连接的多个贴片电极;缝隙基板,具有第二电介质基板和被第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;含有具有酸性基团的聚合物的含有酸性基团的取向膜,设置于TFT基板以及缝隙基板中,至少一方的表面上;液晶层,介于所述贴片电极以及缝隙电极互相对向的TFT基板和缝隙基板之间以构成天线单位;以及密封材料,包围液晶层,并且介于TFT基板和缝隙基板之间。

Description

液晶单元以及扫描天线
技术领域
本发明与液晶单元以及扫描天线相关。
背景技术
移动体通信、卫星广播等使用的天线需要能够改变波束方向的波束扫描功能。作为具有这样的功能的天线,提出利用了液晶(包含向列液晶、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(例如,专利文献1、2)。这种类型的扫描天线具有,一对带有电极的基板之间夹持有液晶层的构成(即,扫描天线用的液晶单元)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/065255号
专利文献2:国际公开第2017/130489号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在扫描天线中,需要使用在吉赫带中具有足够水平的介电各向异性(Δε)的液晶化合物(例如,含异硫氰酸酯基的液晶化合物)的液晶层。但是,当使用具有高介电各向异性(Δε)的液晶化合物时,容易从包围液晶层的密封材料、密封设置在密封材料的一部分的液晶注入口的密封部等,向液晶层中溶出离子性的杂质。因此,由于这些杂质的影响,出现了液晶单元的电压保持率(VHR:Voltage Holding Ratio)降低的问题。
本发明的目的在于,提供抑制电压保持率降低的扫描天线用液晶单元等。
用于解决技术问题的方案
(1)本发明的一个实施方式的液晶单元,是排列有多个天线单位的液晶单元,其具有第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间。
如上所述,即使来自密封材料等的,离子性杂质溶出到液晶层中,含有酸性基团的取向膜也可以捕捉所述杂质。因此,在液晶层中,抑制所述杂质漂浮,并且抑制液晶单元的电压保持率下降。
(2)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)的构成的基础上还包括,所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
(3)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)或(2)的构成的基础上,所述液晶层的介电各向异性(Δε)为15以上。
(4)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)至上述(3)任一项的构成的基础上,所述酸性基团是羧基。
(5)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)至上述(3)任一项的构成的基础上,所述聚合物是具有羧基作为所述酸性基团的聚酰亚胺类聚合物构成的。
(6)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)至上述(3)任一项的构成的基础上,所述聚合物是具有羧基作为所述酸性基团的丙烯酸类聚合物构成的。
(7)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)至上述(3)任一项的构成的基础上,所述酸性基团是羟基。
(8)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)或(2)的构成的基础上,所述聚合物是具有羟基作为所述酸性基团的丙烯酸类聚合物构成的。
(9)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(1)至上述(8)任一项的构成的基础上,具有非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
(10)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(9)的构成的基础上,至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
(11)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(9)的构成的基础上,所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
(12)此外,本发明的另一个实施方式的液晶单元,在上述(9)的构成的基础上,具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
(13)此外,本发明的另一个实施方式的扫描天线,具有在上述(1)至上述(12)任一项所记载的液晶单元,与所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面,和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
有益效果
根据本发明,可以提供抑制电压保持率降低的扫描天线用的液晶单元等。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式涉及的扫描天线的一部分的截面图。
图2是示意性地表示扫描天线所具有的TFT基板的平面图。
图3是示意性地表示扫描天线所具有的缝隙基板的平面图。
图4是示意性地表示液晶单元的构成的截面图。
图5是示意性地表示通过真空注入法注入液晶材料的液晶单元。的注入口以及密封部附近的放大图。
图6是示意性地表示第一实施例涉及的液晶单元的一部分的截面构成的说明图。
图7是是图6的A-A线截面图。
图8是示意性地表示第一实施例的液晶单元中,从密封材料中溶出的离子性杂质被吸附在含有酸性基团的取向膜上的样子的说明图。
图9是示意性地表示第一比较例涉及的液晶单元的一部分的截面构成的说明图。
图10是示意性地表示第四实施例涉及的液晶单元的一部分的截面构成的说明图。
图11是示意性地表示第五实施例涉及的液晶单元的一部分的截面构成的说明图。
图12是图11的C-C线截面图。
图13是示意性地表示第六实施例涉及的液晶单元的一部分的截面构成的说明图。
图14是图13的D-D线截面图。
具体实施方式
扫描天线具有能够改变波束方向的的波束扫描功能,并且具有利用了大的介电常数M(εM)的各向异性(双折射性)的液晶材料的多个天线单位的构造。扫描天线控制各天线单位的液晶层上施加的电压,并且改变各个天线单位的液晶层的有效的介电常数M(εM),从而由静电电容不同的多个天线单元形成二维图案。此外,液晶材料的介电常数具有频率分散性,因此在本说明书中有将对于微波的频带的介电常数特别标记为“介电常数M(εM)”的情况。
从扫描天线出射,或者由扫描天线接收的电磁波(例如微波)被赋予与各天线单元的静电电容相应的相位差,根据由静电电容不同的多个天线单元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,从扫描天线出射的电磁波,是通过考虑到输入电磁波入射到各个天线单位,并且在各个天线单位中散射的结果得到的球面波由各个天线单位赋予的相位差并进行积分而得到的。
此处,参照图1~图6的同时,说明本发明的一实施方式涉及的扫描天线的基本构造。图1是示意性地表示第一实施方式涉及的扫描天线1000的一部分的截面图。扫描天线1000是缝隙57排列成同心圆状的径向线缝隙天线。图1是示意性地表示从排列成同心圆状的缝隙的中心近旁设置的供电销72沿着半径方向的截面的一部分。此外,在其他实施方式中,缝隙的排列可以是公知的各种排列(例如,螺旋状、矩阵状)。
扫描天线1000主要包括TFT基板101、缝隙基板201、配置在它们之间的液晶层LC、反射导电板65。扫描天线1000是从TFT基板101侧发送、接收微波的构成。TFT基板101以及缝隙基板201夹持着液晶层LC,并且以彼此对向的方式配置。
TFT基板101具有玻璃基板等的电介质基板(第一电介质基板的一例)1、电介质基板1的液晶层LC侧形成的多个贴片电极15以及多个TFT(thin film transistor,薄膜晶体管)10、液晶层LC侧的最表面上形成的含有酸性基团的取向膜OM1。含有酸性基团的取向膜OM1的详细将后述。各个TFT10连接到图1中未示出的栅极总线和源极总线。此外,本实施方式的TFT10是具有底栅构造的沟道蚀刻型,但在其他实施方式中,可以是其他构造的TFT。
缝隙基板201具有玻璃基板等的电介质基板(第二电介质基板的一例)51、电介质基板1的液晶层LC侧形成的缝隙电极55、液晶层LC侧的最表面上形成的含有酸性基团的取向膜OM2。含有酸性基团的取向膜OM2的详细将后述。缝隙电极55具有多个缝隙57。此外,将电介质基板51的液晶层LC侧的面称为第一主面,将其相反侧的面称为第二主面。
反射导电板65以相对缝隙基板201隔着空气层54对向的方式配置。也就是说,反射导电板65,以隔着空气层(电介质层)54与缝隙基板201的电介质基板(第二电介质基板的一例)51的第二主面对向的方式配置。此外,在其他的实施方式中,也可以使用相对于微波介电常数M小的电介质(例如PTFE等氟素树脂)形成的层来代替空气层54。本实施方式中的扫描天线1000中,缝隙电极55、反射导电板65、它们之间的电介质基板51以及空气层54作为波导路径301发挥功能。
贴片电极15、包含缝隙57的缝隙电极55的部分(以下有称为“缝隙电极单元57U”的情况)以及它们之间的液晶层LC构成天线单元U。在各个天线单元U中,一个岛状的贴片电极15,与一个孔状的缝隙57(缝隙电极单元57U)以对向的方式,隔着液晶层LC对向,并且分别构成液晶电容。此外,在本说明书中,天线单元U是由包含一个贴片电极15、对应该贴片电极15的至少配置有一个缝隙57的缝隙电极55(缝隙电极单元57U)的构成形成的。在本实施方式的扫描天线1000中,多个天线单元U呈同心圆状排列。此外,天线单元U具有与液晶电容以电气的方式并联连接的辅助电容。
缝隙电极55,在各缝隙电极单元57U中构成天线单元U的同时,作为波导路径301的壁发挥功能。因此,缝隙电极55需要具有抑制微波的透射的功能,并且由相对厚的金属层构成。此外,贴片电极15并不是如缝隙电极55的方式构成波导路径301,因此能使用与缝隙电极55相比厚度较小的金属层构成。作为这些金属层,例如举例Cu层、Al层等。
若微波的波长设为λ(例如,25mm),天线单元U的排列间距被设定为,例如λ/4(6.25mm)以下,以及/或者λ/5(5mm)以下。
扫描天线1000通过使天线单位U所具有的液晶电容的静电电容值变化,使来自各贴片电极15激振(再辐射)的微波的相位变化。由此,优选液晶层LC的相对于微波的介电常数M(εM)的各向异性(ΔεM)大。例如,优选使用ΔεM为15以上的液晶材料。液晶层的厚度,例如设定为1μm以上500μm以下。构成液晶层LC的液晶材料(液晶化合物)的详细将后述。
图2是示意地表示扫描天线1000具有的TFT基板101的平面图,图3是示意地表示扫描天线1000具有的缝隙基板201的平面图。此外,将与天线单位U对应的TFT基板101的区域以及缝隙基板201的区域,为便于说明,共同称为“天线单位区域”,标注它们的附图标记与天线单位的附图标记相同。另外,如图2以及图3的所示,在TFT基板101以及缝隙基板201中,将按二维排列的多个天线单位U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中配设有端子部IT、驱动电路等。
当在俯视观察时,发送接收区域R1具有圆环状。非发送接收区域R2包含有位于发送接收区域R1的中心部的第一非发送接收区域R2a、配置于发送接收区域R1的周缘的第二非发送接收区域R2b。发送接收区域R1的外径例如是200mm以上1500mm以下,并且对应通信量等适宜地设定。
在TFT基板101的发送接收区域R1中设有由电介质基板1支撑的多个栅极总线GL和多个源极总线SL,并且利用这些配线来控制各天线单位区域U的驱动。各个天线单元区域U包括,TFT10、与TFT10电性连接的贴片电极15。TFT10的源极电极电性连接到源极总线SL,并且由源极总线SL提供数据信号。此外,TFT10的栅极电极电性连接到栅极总线GL,并且由栅极总线GL提供扫描信号。另外,TFT10的漏极电极15与贴片电极电性连接。
栅极电极以及栅极总线GL可以由相同的导电膜(栅极用导电膜)形成。此外,源极电极、漏极电极以及源极总线SL可以由相同的导电膜(源极用导电膜)形成。
在非发送接收区域R2(第一非发送接受区域R2a、第二非发送接受区域R2b)中,设置有以包围发送接收区域R1的方式形成有密封材料(未示出)的密封区域Rs。密封材料使TFT基板101以及缝隙基板201相互粘合,并且具有在这些基板101、201之间封入液晶材料(液晶层LC)的功能。此外,密封材料的详细将后述。
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。各个栅极总线GL,经由栅极端子部GT连接到栅极驱动器GD,此外,各个源极总线SL经由源极端子部ST连接到源极驱动器SD。此外,在本实施方式中,源极驱动器SD以及栅极驱动器GD双方形成于TFT基板101的电介质基板1上,但这些驱动器中的一方或者双方也可以形成于缝隙基板201的电介质基板51上。
此外,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电性连接。在本实施方式中,在第一非发送接收区域R2a和第二非发送接收区域R2b双方中设置有传输端子部PT。在其他实施方式中,传输端子部PT可以仅设置在任一方的区域中。此外,本实施方式的情况,传输端子部PT设置在密封区域Rs内。由此,可以使用含有导电性粒子(导电珠)的导电性树脂作为密封材料。
如图3所示,在缝隙基板201中,在电介质基板51上,横跨发送接收区域R1以及非发送接收区域R2形成有缝隙电极55。此外,图3示出了从液晶层LC侧观察的缝隙基板201的表面,并且为了便于描述,去除了形成在最外表面上的含有酸性基团的取向膜OM2。
在缝隙基板201的发送接收区域R1中,缝隙电极55中设置有多个缝隙57。这些缝隙57,与TFT基板101中的天线单位区域U各自一个一个地分配。本实施方式的情况,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配置成同心圆状。由于具有这样的一对缝隙57,因此扫描天线1000能发送、接收圆偏振波。
缝隙基板201中的非发送接收区域R2中,设置有多个缝隙电极55的端子部IT。端子部PT与TFT基板101的传输端子部PT电性连接。本实施方式的情况,端子部IT配置在密封区域Rs内,并且如上所述,通过含有导电性粒子(导电珠)的导电树脂构成的密封材料与对应的传输端子部PT电性连接。
此外,在第一非发送接收区域R2a中,以配置在缝隙57形成的同心圆的中心的方式,设置有供电销72。微波通过该供电销72供给给由缝隙电极55、反射导电板65以及电介质基板51构成的波导路径301。此外,供电销72连接到供电装置70。此外,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,可以采用公知的供电结构。
作为栅极用导电膜以及源极用导电膜,例如能适当地使用包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物的膜。
波导路径301,以反射导电板65隔着电介质基板51与缝隙电极55对向的方式构成。反射导电板65,以隔着空气层54的方式与电介质基板51的背面对向的的方式设置。反射导电板65构成波导路径301的壁,因此优选地具有趋肤深度的3倍以上、更优选地具有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。
例如,当扫描天线1000发信时,波导路径301将由配置在排列为同心圆状的多个天线单位U的中心的供电销72供给的微波,以向外侧放射状地扩散地方式导出。通过当微波在波导路径301中移动时被各个天线单位U的各个缝隙57切断,由于所称的缝隙天线的原理产生了电场,通过该电场的作用,在缝隙电极55中感应出电荷(即是,微波变换为缝隙电极55内的自由电子的振动)。在各个天线单元U中,通过液晶的取向控制改变液晶电容的静电电容值,由此控制在贴片电极15中感应的自由电子的振动的相位。当在贴片电极15中感应出电荷时产生电场(即是,缝隙电极55内的自由电子的振动移动到贴片电极15中的自由电子的振动),并且从各个天线单位U的贴片电极15向TFT基板101的外侧振荡微波(电波)。通过叠加来自各天线单位U振荡的相位不同的微波(电波),控制波束的方位角。
此外,在其他实施方式中,波导路径可以具有分成上层和下层的双层构造。在这种情况下,从供电销供给的微波,首先以下层内为中心向外侧放射状地扩散地方式移动,并且其后,在下层的外壁部分向上层上升并以从作为外侧的上层向中心汇集的方式移动。通过这种双层构造,微波可以容易地均匀地分布到各个天线单元U。
图4是示意性地表示液晶单元C的构成的截面图。在作为构成液晶单元C的一对基板的TFT基板101与缝隙基板201之间,以包围液晶层LC的周边方式设置有框状的密封材料S。密封材料S各自对应地粘合TFT基板101以及缝隙基板201,并且具有将TFT基板101以及缝隙基板201相互贴合的功能。此外,TFT基板101以及缝隙基板201夹持着液晶层LC,并且形成彼此对向的一对基板。
作为构成液晶层LC的液晶材料(液晶化合物),只要是其具有大的介电各向异性(Δε),并且只要不损害本发明的目的,并不特别限制,例如,使用介电各向异性(Δε)为15以上的液晶材料。作为这样的液晶材料,例如,使用含异硫氰酸酯基的液晶化合物。作为所述含异硫氰酸酯基的液晶化合物,例如,使用由下列化学式(1-1)和化学式(1-2)表示的化合物。
[化学式1]
Figure BDA0002140682230000111
在上述化学式(1-1)和化学式(1-2)中,n1,m2和n2各自为1至5的整数,并且亚苯基中的H也可以被F或Cl取代。
另外,作为液晶材料,只要不损害本发明的目的,可以包括除所述含异硫氰酸酯基团的液晶化合物以外的液晶化合物。
(含有酸性基团的取向膜OM(OM1、OM2))
在本实施方式的TFT基板101以及缝隙基板201的液晶层LC侧的各表面上,形成有含酸基的取向膜OM1、OM2(以下,有统称其为“含酸基的取向膜OM”的情况)。含有酸性基团的取向膜OM,由含有具有酸性基团的聚合物的高分子膜构成。作为所述酸性基团,例如举例羧基,羟基等。
具有酸性基团的聚合物,只要不损害本发明的目的,没有特别限制,例如举例具有酸性基团的丙烯酸类聚合物、具有酸性基团的聚酰亚胺类聚合物。
具有酸性基团的丙烯酸类聚合物由例如具有羧基的丙烯酸类聚合物、具有羟基的丙烯酸类聚合物等构成,并且由含有羧基的单体、含有羟基的单体等含有酸性基团的单体的聚合物构成。作为所述含有羧基的单体例如举例(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸以及这些的单体的酸酐。作为所述含有羟基的单体例如举例(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、乙烯醇、丙烯醇等。这些含有酸性基团的单体可以单独、或者组合两种以上使用。具有酸性基团的丙烯酸类聚合物,只要不损害本发明的目的,可以含有源自含有酸性基团的单体以外其他的单体的构成。此外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”(“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的任一方或双方)。
具有酸性基团的聚酰亚胺类聚合物由,对作为四羧酸二酐和二胺的聚合物的聚酰胺酸进行亚胺化的产物构成。聚酰胺酸的亚胺化率通常不是100%,而是70-90%左右。因此,聚酰亚胺类聚合物含有源自酰胺酸的羧基。所述四羧酸二酐以及所述二胺,只要不损害本发明的目的即可,并不特别限制。
构成含有酸性基团的取向膜OM的高分子膜,可以施加摩擦处理等取向处理。但是,如后所述,对于含有酸性基团的取向膜OM(特别是在非有源区域NAA中形成的含酸基的取向膜OM),优选处于没有施加摩擦处理的无取向状态。
本实施方式的含有酸性基团的取向膜OM,以与由沿着密封材料S的内周缘的框状区域构成的非有源区域NAA、以及由位于比该非有源区域NAA更中央侧的区域构成的有源区域AA重叠的方式形成。有源区域AA是,配置有构成天线单元U的贴片电极15和缝隙电极55的区域,并且非有源区域NAA是,未配置有构成天线单元U的贴片电极15和缝隙电极55的区域。
本实施方式的含有酸性基团的取向膜OM,虽然在有源区域AA以及非有源区域NAA双方上形成,但是在其他实施方式中,也可以只在非有源区域NAA形成含有酸性基团的取向膜OM,并且在有源区域AA形成不含有酸性基团的取向膜。含有酸性基团的取向膜OM,可以至少形成在非有源区域NAA中。
此外,本实施方式的含有酸性基团的取向膜OM,虽然形成在TFT基板101以及缝隙基板201的各个表面上,但是只要不损害本发明的目的,可以是形成在TFT基板101以及缝隙基板201中的至少一方的表面上的构成。此外,含有酸性基团的取向膜OM,可以使用公知的成膜方法适当地形成。
此外,含有酸性基团的取向膜,优选至少形成在非有源区域NAA中的后述的液晶材料的注入口与有源区域AA之间的区域。
密封材料S由包含固化性树脂的密封材料组成物的固化物构成。密封材料组成物基本上是使用无溶剂型的。作为固化性树脂,使用具有通过光(例如,紫外光,可见光等)固化的光固化性,和/或通过热固化的热固化性的树脂。密封材料S的类型根据液晶材料的注入方法相应地适当选择。例如,当通过真空注入法将液晶材料注入液晶单元C时,使用光固化树脂或热固性树脂作为固化性树脂。
此外,当利用真空注入法将液晶材料注入液晶单元C时,如图5所示,密封材料S上,预先设置有含有注入液晶材料时使用的孔部的注入口Sb。注入口Sb以外侧和液晶层LC侧相连通的方式在密封材料S的一部分上形成。用于真空注入法的密封材料S包围液晶层LC周围的同时,还具有含有注入口Sb的密封本体部Sa。在使用注入口Sb将液晶材料注入到密封本体部Sa内侧的空间之后,注入口Sb的孔部被密封材料密封。由密封注入口Sb的密封材料构成的部分,特别称为密封部Sc。在本说明书中,密封部Sc构成包围液晶层LC的密封材料S的一部分。
此外,当通过滴下注入法(ODF法)将液晶材料注入液晶单元C时,作为固化性树脂,由于固化分为临时固化和正式固化的二阶段从而易于控制等的理由,使用具有光固化性以及热固化性的固化性树脂。作为这样的固化性树脂,例如举例由环氧类树脂和丙烯酸类树脂的混合物等构成的树脂等。
(扫描天线的制造方法)
在扫描天线的制造方法(液晶单元C的制造方法)中,包含使TFT基板101和缝隙基板201通过密封材料S彼此贴合,并且在TFT基板101和缝隙基板201之间注入液晶材料的工序。作为液晶材料的注入方法,举例滴下注入法(ODF法)、真空注入法。此处,将对于使用真空注入法制造液晶单元C的方法进行说明。
首先,使用密封版等在预先准备的TFT基板101以及缝隙基板201的任一方的基板(此处假设为TFT基板101)上赋予真空注入法用的密封材料组成物。此时,为了形成密封本体部Sa和注入口Sb,将密封材料组成物以规定的图案状赋予在所述基板上。用于形成注入口Sb的部分,以切除了框状的密封材料组成物的一部分的方式形成。此外,密封材料组成物包含例如热固化型的环氧树脂等。
接下来,将所述基板上的密封材料组成物加热并临时固化。然后,以将临时固化的密封材料组成物夹持的方式,将所述基板(TFT基板101)和另一基板(缝隙基板201)贴合。然后,加热密封材料组成物并使其正式固化。此时,密封材料组成物正式固化,并形成密封本体部Sa和注入口Sb。
接下来,通过真空注入法在减压下从注入口Sb将液晶材料(包括含硫代异氰酸酯基团的液晶化合物)注入到液晶单元C内。然后,在常压下,以封闭注入口Sb的方式赋予密封材料组成物。密封材料组成物包含由用于密封注入口Sb的固化性树脂构成的粘合成分等。然后,密封材料组成物通过热或光(可见光等)固化,从而密封材料组成物成为密封部Sc。由此,形成由密封本体部Sa、注入口Sb以及密封部Sc构成的密封材料S。这样一来,能够使用真空注入法制造液晶单元C。
如上所述,在使用真空注入法等制造液晶单元C之后,适当地以隔着电介质(空气层)54与缝隙基板201(第二电介质基板51)的反面对向的方式,反射导电板65被组装在所述单元侧。通过这些工序,制造出本实施方式的扫描天线。
如上所述,由于本实施方式的扫描天线用液晶单元C具有含有酸性基团的取向膜OM,即使来自密封材料S、密封设置于密封材料S的注入口Sb的密封部Sc(密封材料组成物的固化物)的离子性杂质溶出到液晶层LC,含有酸性基团的取向膜OM也可以捕捉所述杂质。因此,在液晶层LC中,所述杂质漂浮,从而液晶单元C的电压保持率下降被抑制。此外,离子性的杂质特别容易从密封材料S的注入口Sb(密封部Sc)附近移动到液晶层LC中。因此,通过含有酸性基团的取向膜OM捕捉所述杂质,对于真空注入法制造的液晶单元C特别有效。因此,含有酸性基团的取向膜OM,特别优选在密封材料S的注入口Sb(密封部Sc)与有源区域AA之间的非有源区域NAA上形成。
[实施例]
以下,基于实施例进一步地详细说明本发明。此外,本发明并不由于这些实施方式产生任何限定。
[第一实施例]
(用于测试的液晶单元的制作)
图6是示意性地表示第一实施例涉及的液晶单元C1的一部分的截面构成的说明图,图7是示意性地表示第一实施例涉及的液晶单元C1的一部分的截面构成的说明图。第一实施例的测试用液晶单元C1通过以下所示的方法制造。
首先,分别准备基本的构造与上述TFT基板101相同,并且未形成含有酸性基团的取向膜OM11的状态的TFT基板101A、和基本的构造与缝隙基板201相同,并且未形成含有酸性基团的取向膜OM21的状态的缝隙基板201A。与贴片电极对应的TFT基板101A的第一电极15A,以及与缝隙电极对应的缝隙基板201A的第二电极55A,分别由ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)形成。然后,分别在所述TFT基板101A以及所述缝隙基板201A的各个表面上形成后述的含有酸性基团的取向膜OM11、OM21。各个含有酸性基团的取向膜OM11、OM21的厚度(膜厚)为100nm。
含有酸性基团的取向膜OM11、OM21,都由含有聚甲基丙烯酸(具有作为酸性基团的羧基的丙烯聚合物的一例)的高分子膜构成。作为用于形成这种含有酸性基团的取向膜OM11、OM21的取向剂,调制为将聚甲基丙烯酸溶解在规定溶剂中的溶液。使用旋涂法将所述溶液涂覆到所述TFT基板101A和所述缝隙基板201A的各个表面上。然后,使用加热板在60℃的温度下加热各个表面上的涂膜(临时干燥)90秒,然后在150℃的温度下烘烤20分钟。然后,在各个涂膜上施加摩擦处理,在TFT基板101A以及缝隙基板201A的各个表面上形成含有酸性基团的取向膜OM11和OM21。
接下来,在TFT基板101A的表面上(含有酸性基团的取向膜OM11侧),使用丝网印刷板以框状绘制热固化性的密封材料组成物(商品名“HC1413FP”,三井化学株式会社制)。此外,将粒径为3.5μm的珠(商品名“PF-35S,日本电器硝子株式会社制)作为间隔物分散在缝隙基板201A(含有酸性基团的取向膜OM21侧)的表面上。这种缝隙基板201A,经由所述密封材料组成物贴合到TFT基板101A上。然后,贴合后的TFT基板101A以及缝隙基板201A,在0.5kgf/cm2的条件下加压的同时在氮气吹洗后的加热炉中,在130℃的温度下加热60分钟,得到由所述密封材料组成物的固化物构成的密封材料S1。此外,该密封材料S1的一部分设置有用于注入液晶材料的注入口Sb1。由此,得到未填充液晶材料的单元(空单元)。
利用所述注入口在真空下注入含有含异硫氰酸酯基的液晶化合物的液晶材料(Δε=15)到所述单元中。注入后,以封闭所述注入口的方式,赋予由紫外线固化树脂构成的密封材料组成物(商品名“TB3026E”,株式会社Three Bond制),并且使该密封材料组成物固化,并密封所述注入口。通过照射紫外线(波长:365nm)进行密封材料组成物的固化。然后,将彼此对向的第一电极15A和第二电极55A之间短路,并在100℃的温度条件下加热10分钟,得到第一实施例的液晶单元C1。
此外,为了便于说明,如图6所示,将靠近密封材料S1的第一电极15A表示为“第一电极15A1”,将远离密封材料S1的第一电极15A表示为“第一电极15A2”。此外,将靠近密封材料S1的第二电极55A表示为“第二电极55A1”,将远离密封材料S1的第二电极55A表示为“第二电极55A2”。然后,将彼此对向的第一电极15A1以及第二电极55A1称为“第一电极对P1”,将彼此对向的第一电极15A2和第二电极55A2称为“第二电极对P2”。此外,如图7所示,密封材料S1的一部分中设置有注入口Sb1,并且该注入口Sb1由密封材料组成物的固化物构成的密封部Sc1封闭。
(电压保持率的评价)
将实施例1的液晶单元在设定为95℃的恒温槽(产品名“MC-771T”,由ESPEC株式会社制)中放置(老化)1000小时,之后,测量液晶单元的第一电极对P1以及第二电极对P2中的电压保持率(VHR:Voltage Holding Ratio,电压保持率)。电压保持率的测量使用6254型VHR测量系统(由东洋技术株式会社制造)进行,设定施加电压为10V,保持时间为16.67ms,测量温度为70℃。结果,靠近密封材料S1的第一电极对P1中的电压保持率为40%,远离密封材料S1的第二电极对P2中的电压保持率为55%。
图8是示意性地表示第一实施例的液晶单元C1中,从密封材料S1中溶出的离子性杂质被吸附在含有酸性基团的取向膜OM21上的样子的说明图。如图8所示,当继续使用液晶单元C1时,离子杂质Q从密封材料S1、密封注入口的密封材料(密封部)溶出到液晶层LC1中。由于液晶层LC1具有高介电各向异性,因此出现离子杂质Q容易溶出的情况。但是,由于含有酸性基团的取向膜OM11、OM21具有作为酸性基团的羧基,因此可以通过该酸性基团捕捉杂质Q。尽管为了便于说明,图8示出了杂质Q被捕捉在含有酸性基团的取向膜OM21中的样子,但是杂质Q当然也可以被含有酸性基团的取向膜OM11捕捉。此外,推测杂质Q从密封材料S1等中溶出之后,立即被含有酸性基团的取向膜OM11和OM21捕捉。因此,推测远离密封材料S1的第二电极对P2比靠近密封材料S1的第一电极对P1受杂质Q的影响更小,并且如上所述电压保持率的值更高。
[第一比较例]
图9是示意性地表示第一比较例涉及的液晶单元CX1的一部分的截面构成的说明图。第一比较例的液晶单元CX1除了取向膜的构成之外,与第一实施例的液晶单元C1基本相同。在第一比较例的液晶单元CX1中,TFT基板101X1侧的取向膜OMX1以及缝隙基板201X1侧的取向膜OMX2均由含有聚甲基丙烯酸甲酯的高分子膜构成。作为用于形成这种含有酸性基团的取向膜OMX1、OMX1的取向剂,除了使用含有聚甲基丙烯酸甲酯的溶液之外,与第一实施例同样地制作第一比较例的液晶单元CX1。
如图9所示,在第一比较例的液晶单元CX1中,对应于贴片电极的TFT基板101X的第一电极15X以及对应于缝隙电极的缝隙基板201X的第二电极55X设置在液晶层LCX1之间的同时,以彼此对向的方式形成。对于这样的第一比较例的液晶单元CX1,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。其结果为,第一比较例的电压保持率为20%。如图9所示,当继续使用液晶单元CX1时,与第一实施例同样地,推测离子杂质Q从密封材料SX1等溶出到液晶层LCX1中。但是,在第一比较例中,由于构成取向膜OMX1、OMX2的聚合物不具有酸性基团,因此取向膜OMX1、OMX2不能捕捉杂质Q。因此,在第一比较例中,推测由于漂浮在液晶层LCX1中的杂质Q的影响,电压保持率降低。
[第二实施例]
除了取向膜的构成之外,制作与第一实施例的液晶单元C1相同的第二实施例的液晶单元。第二实施例中的液晶单元中,在TFT基板以及缝隙基板的各个表面上,将含有聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(具有羟基作为酸性基团的丙烯聚合物的一例)的高分子膜构成的含有酸性基团的取向膜成膜。在第二实施例中,调制将聚甲基丙烯酸羟乙酯溶解在规定溶剂中的溶液作为取向剂,并且使用该溶液,以与第一实施例中同样的方法在TFT基板以及缝隙基板的各个表面上,形成含有酸性基团的取向膜。此外,第二实施例的液晶单元也与第一实施例一样,具有靠近密封材料的第一电极对和远离密封材料的第二电极对。
对于这样的第二实施例的液晶单元,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。结果,靠近密封材料的第一电极对中的电压保持率为60%,远离密封材料S1的第二电极对中的电压保持率为80%。如上所述,在第二实施例的液晶单元中,也和第一实施例同样,通过含有酸性基团的取向膜捕捉离子性的杂质,因此抑制杂质带来的影响(电压保持率的下降)。此外,与第一实施例同样,在第二实施例中,也可以确认远离密封材料的第二电极对比接近密封材料的第一电极对受杂质的影响更小。
[第三实施例]
除了取向膜的构成之外,制作与第一实施例的液晶单元C1相同的第三实施例的液晶单元。第三实施例中的液晶单元中,在TFT基板以及缝隙基板的各个表面上,将含有下述化学式(2)中所示的聚酰亚胺类聚合物(具有羧基作为酸性基团的聚酰亚胺类聚合物的一例)的高分子膜构成的含有酸性基团的取向膜成膜。此外,在化学式(2)中,n是任意正整数。
[化学式2]
Figure BDA0002140682230000201
在第三实施例中,将由下述化学式(3)所示的聚酰胺酸溶解在规定的溶剂中的溶液作为取向剂使用。
[化学式3]
Figure BDA0002140682230000211
使用旋涂法将所述溶液涂覆到TFT基板和缝隙基板的各个表面上。然后,使用加热板在200℃的温度下对各个表面上的涂膜进行烘烤,以进行聚酰胺酸的亚胺化等。然后,对各个涂膜施加摩擦处理,紧接着,用纯水洗净摩擦处理后的各个涂膜,为了进一步干燥,在130℃下加热30分钟。如上所述,TFT基板以及缝隙基板的各个表面上,形成由含有化学式(2)所示的聚酰亚胺类聚合物的高分子膜构成的含有酸性基团的取向膜。
上述化学式(2)所示的聚酰亚胺类聚合物的亚胺化率不是100%,而是约70%至90%左右,并且酰胺酸部分地残存在所述聚酰亚胺类聚合物中。因此,所述聚酰亚胺类聚合物具有源自酰胺酸的羧基。此外,第三实施例的液晶单元也与第一实施例一样,具有靠近密封材料的第一电极对和远离密封材料的第二电极对。
对于这样的第三实施例的液晶单元,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。结果,靠近密封材料的第一电极对P1中的电压保持率为75%,远离密封材料的第二电极对P2中的电压保持率为85%。如上所述,在第三实施例的液晶单元中,杂质带来的影响(电压保持率的下降)也被抑制。由于第三实施例的取向膜含有源自酰胺酸的羧基,因此极性变高,离子性杂质变得容易被吸附。此外,与第一实施例同样,在第三实施例中,也可以确认远离密封材料的第二电极比接近密封材料的第一电极对受杂质的影响更小。
[第四实施例]
图10是示意性地表示第四实施例涉及的液晶单元C4的一部分的截面构成的说明图。第四实施例的液晶单元C4除了取向膜的构成之外,与第三实施例的液晶单元相同。第四实施例的液晶单元C4,除了在形成取向膜时不进行摩擦处理之后的处理之外,以与第三实施例相同的方法制造。也就是说,第四实施例中的液晶单元C4中,在TFT基板101B以及缝隙基板201B的各个表面上,为没有施加取向处理的无取向状态,并且含有具有羧基作为酸性基团的聚酰亚胺类聚合物的高分子膜构成的含有酸性基团的取向膜OM14、OM24。此外,第四实施例的液晶单元也与第一实施例等一样,具有靠近密封材料S4的第一电极对P1和远离密封材料S4的第二电极对P2。
对于这样的第四实施例的液晶单元C4,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。结果,靠近密封材料S4的第一电极对P1中的电压保持率为75%,远离密封材料S4的第二电极对P2中的电压保持率为90%。
如图10所示,液晶单元C4具有,由沿着密封材料S4的内周缘的方式的区域构成的非有源区域NAA、由位于比非有源区域NAA更为中央侧的区域构成的有源区域AA。此外,非有源区域NAA总体上以沿着框状的密封材料S4的内周缘的框状形成。第一电极对P1和第二电极对P2设置在有源区域AA中。第一电极对P1由对应贴片电极的第一电极15A1(15A)和对应缝隙电极的第二电极55A1(55A)构成,并且它们构成天线单元。此外,第二电极对P2由对应贴片电极的第一电极15A2(15A)和对应缝隙电极的第二电极55A2(55A)构成,并且它们构成天线单元。
如本实施例那样,通过将从密封材料S4到有源区域AA的区域(非有源区域NAA)中的含有酸性基团的取向膜OM14、OM24设置为无取向状态,使得液晶分子的指向矢的方向是随机的。因此,与液晶分子均匀排列的状态相比,离子的迁移率更受限制。因此,从密封材料S4等溶出的离子性杂质,容易被非有源区域NAA中的含有酸性基团的取向膜OM14、OM24捕捉。结果,在有源区域AA中,电压保持率较难降低。
[第五实施例]
图11是示意性地表示第五实施例涉及的液晶单元C5的一部分的截面构成的说明图,图12是图11的C-C线截面图。第五实施例的液晶单元C5除了取向膜的构成之外,与第一实施例的液晶单元C1基本相同。第五实施例的液晶单元C5中,TFT基板101C以及缝隙基板201C的各个表面中,各个有源区域AA上,各自与第一比较例同样地,形成由含有聚甲基丙烯酸甲酯的高分子膜构成的取向膜OM15b、OM25b。并且,TFT基板101C以及缝隙基板201C的各个表面中,非有源区域NAA上,各自与第一比较例同样地,形成由含有聚甲基丙烯酸甲酯的高分子膜构成的取向膜OM15a、OM25a。此外,如图12所示,密封材料S5的一部分上设有注入口Sb5,该注入口Sb5,由密封材料组成物的固化物构成的密封部Sc5封闭。
如图11所示,在第五实施例的液晶单元C5中,对应贴片电极的TFT基板101C的第一电极15C以及对应缝隙电极的缝隙基板201C的第二电极55C在有源区域AA中,设置在液晶层LC5之间的同时,以彼此对向的方式形成。对于这样的第五实施例的液晶单元C5,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。其结果为,第五实施例的电压保持率为30%,得到与第一比较例相比更好的结果。
[第六实施例]
图13是示意性地表示第六实施例涉及的液晶单元C6的一部分的截面构成的说明图,图14是图13的D-D线截面图。第六实施例的液晶单元C6除了取向膜的构成之外,与第一实施例的液晶单元C1基本相同。第六实施例的液晶单元C6中,作为取向膜,在TFT基板101D以及缝隙基板201D的各个表面上,形成与第三实施例同样的聚酰亚胺类聚合物的高分子膜构成的含有酸性基团的取向膜OM16、OM26。然后,这些含有酸性基团的取向膜OM16、OM26中,对非有源区域NAA上的各个含有酸性基团的取向膜OM16a、OM26a,不施加摩擦处理,对有源区域AA上的各个含有酸性基团的取向膜OM16b、OM26b,施加摩擦处理。此外,如图14所示,密封材料S6的一部分上设有注入口Sb6,该注入口Sb6,由密封材料组成物的固化物构成的密封部Sc6封闭。
如图13所示,在第六实施例的液晶单元C6中,对应贴片电极的TFT基板101D的第一电极15D以及对应缝隙电极的缝隙基板201D的第二电极55D在有源区域AA中,设置液晶层LC6之间的同时,以彼此对向的方式形成。对于这样的第六实施例的液晶单元C6,使用与第一实施例同样的方法,评价电压保持率。其结果为,第六实施例的电压保持率为90%,得到与第一比较例相比更好的结果。
附图标记说明
1...第一电介质基板,10...TFT,15...贴片电极,51...第二电介质基板,55...缝隙电极,57...缝隙,57U...缝隙电极单元,70...供电装置,72...供电销,101...TFT基板,201...缝隙基板,1000...扫描天线,U...天线单元(天线单元区域),LC...液晶层,C...液晶单元,GD...栅极驱动器,GL...栅极总线,GT...栅极端子部,SD...源极驱动器,SL...源极总线,ST...源极端子部,PT...传输端子部,R1...发送接收区域,R2...非发送接收区域,Rs...密封区域,OM1、OM2...含有酸性基团的取向膜,AA...有源区域,NAA...非有源区域。

Claims (47)

1.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
所述酸性基团是羧基。
2.根据权利要求1所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
3.根据权利要求1或2所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
4.根据权利要求1或2所述的液晶单元,其特征在于,具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
5.根据权利要求4所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
6.根据权利要求4所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
7.根据权利要求4所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
8.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求1至7任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
9.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
所述聚合物是由具有羧基作为所述酸性基团的聚酰亚胺类聚合物构成的。
10.根据权利要求9所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
11.根据权利要求9或10所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
12.根据权利要求9或10所述的液晶单元,其特征在于,具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
13.根据权利要求12所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
14.根据权利要求12所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
15.根据权利要求12所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
16.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求9至15任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
17.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
所述聚合物是由具有羧基作为所述酸性基团的丙烯酸类聚合物构成的。
18.根据权利要求17所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
19.根据权利要求17或18所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
20.根据权利要求17或18所述的液晶单元,其特征在于,具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
21.根据权利要求20所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
22.根据权利要求20所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
23.根据权利要求20所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
24.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求17至23任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
25.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
所述酸性基团是羟基。
26.根据权利要求25所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
27.根据权利要求25或26所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
28.根据权利要求25或26所述的液晶单元,其特征在于,具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
29.根据权利要求28所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
30.根据权利要求28所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
31.根据权利要求28所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
32.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求25至31任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
33.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
所述聚合物是由具有羟基作为所述酸性基团的丙烯酸类聚合物构成的。
34.根据权利要求33所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
35.根据权利要求33或34所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
36.根据权利要求33或34所述的液晶单元,其特征在于,具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
37.根据权利要求36所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
38.根据权利要求36所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
39.根据权利要求36所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
40.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求33至39任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
41.一种排列有多个天线单元的液晶单元,其特征在于,具有:
第一电介质基板;TFT基板,具有被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电性连接的多个贴片电极;
第二电介质基板;缝隙基板,具有被所述第二电介质基板支撑的含有多个缝隙的缝隙电极;
含有酸性基团的取向膜,所述TFT基板以及所述缝隙基板中,至少一方的表面上设有含有具有酸性基团的聚合物的所述含有酸性基团的取向膜;
液晶层,介于所述贴片电极以及所述缝隙电极互相对向的所述TFT基板和所述缝隙基板之间以构成所述天线单位;
密封材料,包围所述液晶层,并且介于所述TFT基板和所述缝隙基板之间,
具有:
非有源区域,由沿着所述密封材料的内周缘的框状的区域构成,并且没有配置构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极;
有源区域,由位于比所述非有源区域更为中央侧的区域构成,并配置有构成所述天线单位的所述贴片电极以及所述缝隙电极,
所述含有酸性基团的取向膜,至少设置在所述非有源区域。
42.根据权利要求41所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层包含含异硫氰酸酯基的液晶化合物。
43.根据权利要求41或42所述的液晶单元,其特征在于:
所述液晶层的介电各向异性为15以上。
44.根据权利要求41或42所述的液晶单元,其特征在于:
至少设置在非有源区域中的所述含有酸性基团的取向膜处于未施加取向处理的无取向状态。
45.根据权利要求41或42所述的液晶单元,其特征在于:
所述含有酸性基团的取向膜同时设置在所述非有源区域和所述有源区域。
46.根据权利要求41或42所述的液晶单元,其特征在于:
具有注入液晶材料时使用的注入口,所述注入口以切除所述密封材料的一部分的方式形成;
所述含有酸性基团的取向膜,至少在所述非有源区域中的所述注入口和所述有源区域之间的区域形成。
47.一种扫描天线,其特征在于,具有:
权利要求41至46任一项中所述的液晶单元;
和隔着电介质层对向的方式配置于所述液晶单元的第二电介质基板的外侧的主面的反射导电板。
CN201910667823.2A 2018-08-02 2019-07-23 液晶单元以及扫描天线 Active CN110794618B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862713898P 2018-08-02 2018-08-02
US62/713898 2018-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110794618A CN110794618A (zh) 2020-02-14
CN110794618B true CN110794618B (zh) 2022-07-05

Family

ID=69227627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910667823.2A Active CN110794618B (zh) 2018-08-02 2019-07-23 液晶单元以及扫描天线

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11005157B2 (zh)
CN (1) CN110794618B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109891598B (zh) * 2016-10-27 2021-09-28 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
US10811443B2 (en) * 2017-04-06 2020-10-20 Sharp Kabushiki Kaisha TFT substrate, and scanning antenna provided with TFT substrate
CN110770882B (zh) * 2017-06-15 2023-12-01 夏普株式会社 Tft基板和具备tft基板的扫描天线
CN113871818B (zh) * 2020-06-30 2022-07-26 上海天马微电子有限公司 移相器及其制作方法、天线及其制作方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4834955B2 (ja) * 2004-01-30 2011-12-14 Dic株式会社 液晶組成物
CN101479887A (zh) * 2006-05-24 2009-07-08 韦夫班德尔公司 集成波导管天线和阵列
CN104409852B (zh) * 2014-12-25 2017-04-12 哈尔滨工业大学 基于液晶材料的定频扫描漏波天线
JP6139044B1 (ja) 2015-10-15 2017-05-31 シャープ株式会社 走査アンテナおよびその製造方法
CN107408759B (zh) * 2016-01-29 2018-11-09 夏普株式会社 扫描天线
US10756440B2 (en) * 2016-08-26 2020-08-25 Sharp Kabushiki Kaisha Scanning antenna and method of manufacturing scanning antenna

Also Published As

Publication number Publication date
CN110794618A (zh) 2020-02-14
US20200044307A1 (en) 2020-02-06
US11005157B2 (en) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110794618B (zh) 液晶单元以及扫描天线
JP6758481B2 (ja) 液晶セル、及び走査アンテナ
US11181782B2 (en) Liquid crystal panel and scanning antenna
CN109155460B (zh) 扫描天线及其制造方法
JP6603804B2 (ja) 走査アンテナ
CN110085985B (zh) 液晶盒及扫描天线
JP6608058B2 (ja) 走査アンテナ、及び走査アンテナの製造方法
CN109643849B (zh) 扫描天线
CN109642145B (zh) 密封材料组成物、液晶单元以及液晶单元的制造方法
CN109792105B (zh) 液晶单元及扫描天线
CN109478727B (zh) 扫描天线及扫描天线的制造方法
US11656503B2 (en) Sealing material composition, liquid crystal cell and scanning antenna
CN109478718B (zh) 扫描天线
US10770486B2 (en) Method of producing liquid crystal cell, and liquid crystal cell
CN109661449B (zh) 密封材料组成物、液晶单元以及液晶单元的制造方法
CN109891312B (zh) 密封材料组成物、液晶单元和扫描天线
CN110476113B (zh) 液晶单元和扫描天线
CN110998426B (zh) 液晶天线

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant