CN111525264B

CN111525264B - 一种液晶天线

Info

Publication number: CN111525264B
Application number: CN202010436160.6A
Authority: CN
Inventors: 谢志生
Original assignee: Truly Renshou High end Display Technology Ltd
Current assignee: Truly Renshou High end Display Technology Ltd
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: CN111525264A

Abstract

本发明公开了一种液晶天线，所述液晶天线包括：相对设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板与第二基板之间的液晶结构；所述第一基板靠近所述液晶结构的一侧设置有第一电极；所述第二基板靠近所述液晶结构的一侧依次设置有天线辐射体和第二电极。本申请将天线辐射体设置在液晶相控阵器件的盒内，即将天线辐射体做在其中一个基板上靠近液晶结构的面上，这样获得的液晶天线在基板的外侧没有任何图案。利于对该液晶天线减薄获得所需厚度的液晶天线，且利于后续对液晶天线进行二次加工，进行装配等。

Description

一种液晶天线

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体地，涉及一种液晶天线。

背景技术

当前的液晶天线，其天线辐射单元和液晶相控阵器件是分开制作然后再贴合在一起。

例如CN201910185803.1所公开的一种液晶天线，其天线辐射体（天线辐射单元）一般由高导电性材料制成。天线辐射体可以是矩形、圆形、或方形的贴片，并可以切角，通常由贴片工艺贴附在液晶相控阵器件。

或者，在一些实施例中，将天线辐射体直接制作在液晶相控阵器件的外表面，例如，将天线辐射体的结构做在液晶相控阵器件的其中一块基板上背离液晶的一面上。

在现有的设计，天线辐射体均位于液晶相控阵器件的外侧，这不利于将液晶天线做薄，也不利于对液晶天线进行二次加工杂。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种与现有技术不同的液晶天线结构。

本发明提供的一种液晶天线，包括：

相对设置的第一基板和第二基板，以及位于第一基板与第二基板之间的液晶结构；

所述第一基板靠近所述液晶结构的一侧设置有第一电极；

所述第二基板靠近所述液晶结构的一侧依次设置有天线辐射体和第二电极。

作为本发明进一步改善的方案，所述天线辐射体包括天线辐射结构，所述天线辐射结构背离第二基板一侧的表面平整；所述天线辐射结构包括主信号导电层。

作为本发明进一步改善的方案，所述天线辐射结构还包括位于主信号导电层周边的填充层。

作为本发明进一步改善的方案，所述第二基板背离所述液晶结构的一侧表面具有凹槽，所述凹槽位于所述主信号导电层的上方。

作为本发明进一步改善的方案，所述第二基板背离所述液晶结构的一侧表面具有穿孔，所述主信号导电层的部分结构露出所述穿孔。

作为本发明进一步改善的方案，所述穿孔在上下方向上与所述液晶结构错开设置。

作为本发明进一步改善的方案，所述第二电极表面具有导电层馈入区，所述主信号导电层与所述导电层馈入区上下相对地设置。

作为本发明进一步改善的方案，所述主信号导电层由依次层叠的第一金属层、第二金属层、第三金属层构成；所述第一金属层和第三金属层为抗氧化金属，所述第二金属层为高导电率金属；所述第一金属层和第三金属层的厚度分别小于第二金属层的厚度。

作为本发明进一步改善的方案，所述第一基板和第二基板均为柔性基板。

作为本发明进一步改善的方案，所述天线辐射体还包括主保护层，所述主保护层设置在天线辐射体和第二电极之间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本申请，将天线辐射体设置在液晶相控阵器件的盒内，即做在其中一个基板上靠近液晶结构的面上，这样获得的液晶天线在基板的外侧没有任何图案。利于对该液晶天线减薄获得所需厚度的液晶天线，且利于后续对液晶天线进行二次加工，进行装配等。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的一种液晶天线的结构示意图；

图2为本发明实施例二所提供的一种液晶天线的结构示意图；

图３为本发明实施例三所提供的一种液晶天线的结构示意图；

图４为本发明实施例四所提供的一种液晶天线的结构示意图；

图５为本发明实施例一所提供的一种液晶天线的制作方法的流程图。

附图标记：

第一基板10、第一电极20、第一控制导电层21、第一保护层22、

第二基板30、第二电极40、第二控制导电层41、第二保护层42、导电层馈入区412、

天线辐射体50、主信号导电层51、填充层52、主保护层53、凹槽54、穿孔55、

液晶结构60、封框结构61、液晶层62、第一配向层63、第二配向层64。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例，对本发明的一种液晶天线作进一步说明：

实施例一：

如图1所示，为本发明实施例一，本具体实施例提供了一种液晶天线。

本申请具体实施例的液晶天线包括相对设置的第一基板10和第二基板30，以及位于第一基板10与第二基板30之间的液晶结构60。

第一基板10和第二基板30，选用稳定性和绝缘效果较佳同时介电损耗极低的材料。在本实施例中，第一基板10和第二基板30可以是刚性基板，例如玻璃基材、熔融石英、陶瓷基材和陶瓷热固聚合物复合材料。

其中，在第一基板10靠近液晶结构60的一侧设置有第一电极20（第一辐射体），在第二基板30靠近液晶结构60的一侧设置有天线辐射体50，在天线辐射体50上层叠设置有第二电极40（第二辐射体）。天线辐射体50和第二电极40在第二基板30靠近液晶结构60的一侧表面依次层叠设置。

液晶结构60包括封框结构61和液晶层62。其中，封框结构61为一环状结构，封框结构61连接于第一基板10和第二基板30之间，封框结构61用于密封液晶层62。封框结构61一般为框胶。该封框结构61将第一基板10和第二基板30连接起来形成了液晶盒的盒状结构。

本申请将天线辐射体50设置在液晶相控阵器件的盒内，即做在其中一个基板上靠近液晶结构60的面上，这样获得的液晶天线在基板的外侧没有任何图案。利于对该液晶天线减薄获得所需厚度的液晶天线，且利于后续对液晶天线进行二次加工，进行装配等。

天线辐射体50（主辐射体），包括天线辐射结构。天线辐射结构包括主信号导电层51，该主信号导电层51用于传输天线信号。

天线辐射体50（主辐射体）还包括主保护层53，该主保护层53覆盖在主信号导电层51上，主保护层53例如为绝缘层。绝缘层的材料例如为SiOX、SiNX、或SiOXNy等材质；或者，还可以为PFA (Polymer film on Array)、或OC (overcoat)；但可以理解的，并不限于此。绝缘层的材料具有抗刮、抗腐蚀、平坦化等效果。

主保护层53位于天线辐射体50（主辐射体）和第二电极40之间。

本实施例中，天线辐射结构背离第二基板30一侧的表面平整。这样，可以让形成在天线辐射体50上的第二电极40保持平整以便保证液晶分子的转向。

在一个实施例中，主信号导电层51可以具有较大面积的金属结构（图中未示出），天线辐射结构（主辐射体）即由该主信号导电层51形成。在另一个实施例中，主信号导电层51也可以为较小面积的金属结构，如图1所示，天线辐射结构还包括位于主信号导电层51周边的填充层52。通过增加填充层52，可以使天线辐射结构背离第二基板30一侧的表面平整以便保证液晶材料的转向。填充层52可以由绝缘材料填充。绝缘材料可以为有机和/或无机绝缘材料。填充层52的绝缘材料也可以与上面主保护层53的绝缘层材料相同。

具体的，本申请具体实施例主信号导电层51可由单层金属形成；或者，优选的，主信号导电层51由三层金属叠加在一起，主信号导电层51由依次层叠的第一金属层、第二金属层、第三金属层构成。主信号导电层51的金属可包括金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物。作为进一步优选的方案，第一金属层和第三金属层为抗氧化金属，抗氧化能力较好。第二金属层为高导电率金属，电导率较好；第一金属层和第三金属层的厚度分别小于第二金属层的厚度，以降低整个导电层的电阻。

主信号导电层51还可以是导电高分子等材料。上述导电高分子可包括总有机碳(Total Organic Carbon ,TOC)类材料如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氧化铟镓锌(IGZO)。

在第二电极40表面具有导电层馈入区412，图１所示的导电层馈入区412为形成在第二电极40表面的凹槽54，导电层馈入区412位于主信号导电层51的下方，主信号导电层51与导电层馈入区412上下相对地设置。导电层馈入区412用于耦合天线辐射单元和液晶盒之间的RF信号。

第一电极20包括第一控制导电层21。第一控制导电层21可以是单层金属结构，也可以是由依次层叠的三层金属层构成。与前述的主信号导电层51三层金属结构类似。第一电极20还包括第一保护层22，第一保护层22为绝缘层结构。第一配向层63形成在第一保护层22上。

第二电极40包括第二控制导电层41。第二控制导电层41可以是单层金属结构，也可以是由依次层叠的三层金属层构成。第二电极40还包括第二保护层42，第二保护层42为绝缘层结构。第二配向层64形成在第二保护层42上。

在一个具体实施例中，本申请的第一电极20为移相器电极，第二电极40为接地电极。

第二保护层42可用有机和／或无机绝缘材料形成。为了进一步改善液晶结构60内所传输的射频信号，可经由导电层馈入区412耦合至天线辐射体50（主辐射体），第二保护层42可适当加厚。

液晶结构60还包括第一配向层63和第二配向层64。第一配向层63设置在第一电极20靠近液晶结构60的一面，第二配向层64设置在第二电极40靠近液晶结构60的一面。

第一配向层63和第二配向层64用于对液晶层62的液晶分子的初始偏转角度进行限定；当第一电极20和第二电极40之间不施加电场时，液晶分子在第一配向层63和第二配向层64的作用下沿预设方向排布。

通过第一电极20和第二电极40上的电压，可以控制液晶层62中液晶分子的偏转角度，改变液晶的有效介电常数，因此改变微波信号的相位。当第一电极20和第二电极40之间施加电场时，电场驱动液晶层62中的液晶分子方向的偏转。

以上具体实施例的液晶天线，通过改进，使得液晶天线在基板的外侧没有任何图案。这种设计结构使得液晶天线的制作更简单。在这种结构下，可以设置第一基板10和第二基板30均为柔性基板，从而制作出获得柔性液晶天线。柔性基板例如为柔性材料形成，例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。

液晶结构60还包括支撑物（间隔物），支撑物分布在液晶层62中。

也可在第一配向层63和第二配向层64朝向液晶层62的一面设置平坦表面，以便进一步改善对于液晶的控制精准度。

本申请实施例的一种液晶天线，可以由以下方法制作而成。如图５所示：

S1，提供第一基板10，在第一基板10上形成第一电极20（第一辐射体），包括第一控制导电层21和第一保护层22；

S2，提供第二基板30，在第二基板30上形成天线辐射体50（主辐射体），包括主信号导电层51、填充层52和主保护层53；

S3，在主辐射体上形成第二电极40（第二辐射体），包括第二控制导电层41和第二保护层42；

S4，在第一电极20（第一辐射体）上形成第一配向层63；在第二电极40（第二辐射体）上形成第二配向层64；

S5，将所述第一基板10和第二基板30进行对合以形成液晶盒，并制备液晶层62。

实施例二：

本实施例是对实施例一的进一步改善方案，如图２所示。

在本实施例中，在第二基板30背离液晶结构60的一侧表面还设置有凹槽54，该凹槽54位于主信号导电层51的上方。该凹槽54的设置可以减少主信号导电层51跟外部环境间的厚度，让信号能更好地辐射。凹槽54的尺寸至少可以在上下方向上部分覆盖主信号导电层51所在的区域。

实施例三：

本实施例是对实施例一的进一步改善方案，如图３所示。

在本实施例中，在第二基板30背离液晶结构60的一侧表面设置有穿孔55，该穿孔55可以让主主信号导电层51直接裸露，让信号更好的辐射。主信号导电层51的部分结构可露出穿孔55。

本实施例中，如图３所示，穿孔55可位于液晶盒上、即液晶结构60的上方。

实施例四：

本实施例是对实施例三的进一步改善方案，如图４所示。

实施例三的结构，穿孔55可位于液晶盒上的上方，为了保证水和氧气不要进入到液晶中，对天线辐射体50和第二电极40各膜层的要求较高，需要保证膜层的厚度。

而在本实施例中，穿孔55在上下方向上与液晶结构60错开设置，即穿孔55位于液晶盒的外侧（即位于封框结构61的外侧）。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本申请将天线辐射体设置在液晶相控阵器件的盒内，即做在其中一个基板上靠近液晶结构的面上，这样获得的液晶天线在基板的外侧没有任何图案。利于对该液晶天线减薄获得所需厚度的液晶天线，且利于后续对液晶天线进行二次加工，进行装配等。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种液晶天线，其特征在于，所述液晶天线包括：

所述第一基板靠近所述液晶结构的一侧设置有第一电极；

所述第二基板靠近所述液晶结构的一侧依次设置有天线辐射体和第二电极；

所述天线辐射体包括天线辐射结构，所述天线辐射结构背离第二基板一侧的表面平整；所述天线辐射结构包括主信号导电层；所述天线辐射结构还包括位于主信号导电层周边的填充层；所述第二电极表面具有导电层馈入区，所述主信号导电层与所述导电层馈入区上下相对地设置。

2.如权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，所述第二基板背离所述液晶结构的一侧表面具有凹槽，所述凹槽位于所述主信号导电层的上方。

3.如权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，所述第二基板背离所述液晶结构的一侧表面具有穿孔，所述主信号导电层的部分结构露出所述穿孔。

4.如权利要求3所述的液晶天线，其特征在于，所述穿孔在上下方向上与所述液晶结构错开设置。

5.如权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，所述主信号导电层由依次层叠的第一金属层、第二金属层、第三金属层构成；所述第一金属层和第三金属层为抗氧化金属，所述第二金属层为高导电率金属；所述第一金属层和第三金属层的厚度分别小于第二金属层的厚度。

6.如权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，所述第一基板和第二基板均为柔性基板。

7.如权利要求1所述的液晶天线，其特征在于，所述天线辐射体还包括主保护层，所述主保护层设置在天线辐射体和第二电极之间。