CN112688037B - 一种液晶移相器及其制备方法、液晶天线 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液晶移相器及其制备方法、液晶天线。该液晶移相器包括第一基板、多个移相器、以及第二基板，第一基板和第二基板相对设置，移相器位于第一基板朝向第二基板的一侧；液晶层，位于第一基板和第二基板之间；第一支撑结构，位于第一基板朝向第二基板的一侧；第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，基座与移相器在第一基板上的正投影不交叠，支撑颗粒设置于基座背离第一基板的一侧，支撑颗粒的弹性模量小于基座的弹性模量，且沿垂直于第一基板所在平面的方向上，支撑颗粒的粒径大于基座的最大厚度。本发明实施例提供的技术方案可以提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产合格率和性能稳定性。

Description

一种液晶移相器及其制备方法、液晶天线

技术领域

本发明实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种液晶移相器及其制备方法、液晶天线。

背景技术

液晶天线是基于液晶移相器而制成的新型阵列化天线，广泛应用在卫星接收天线、车载雷达、基站天线等领域。其中，液晶移相器是液晶天线的核心部件，其通过对液晶分子偏转进行控制，进而实现对于电磁波相位的调节。

目前，液晶移相器通常包括第一基板、第二基板、液晶层以及移相器，液晶层设置于第一基板和第二基板之间，移相器设置在第一基板上。液晶移相器的盒厚均一化对电磁波相位的准确调节起关键作用，因此，研究一种能够提高液晶移相器的盒厚均一化的支撑结构变得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种液晶移相器及其制备方法、液晶天线，以提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产合格率和性能稳定性。

第一方面，本发明实施例提供了一种液晶移相器，该液晶移相器包括：

第一基板、多个移相器、以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述移相器位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧；

液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间；

第一支撑结构，位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧；所述第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，所述基座与所述移相器在所述第一基板上的正投影不交叠，所述支撑颗粒设置于所述基座背离所述第一基板的一侧，所述支撑颗粒的弹性模量小于所述基座的弹性模量，且沿垂直于所述第一基板所在平面的方向上，所述支撑颗粒的粒径大于所述基座的最大厚度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种液晶天线，该液晶天线包括第一方面所述的液晶移相器以及多个辐射体，所述辐射体位于所述第二基板背离所述第一基板的一侧。

第三方面，本发明实施例还提供了一种液晶移相器的制备方法，该制备方法包括：

提供第一基板；

在所述第一基板一侧形成多个移相器；

在所述移相器背离所述第一基板一侧整面形成基座层；其中，所述基座层包括基座和预设去除部；

在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒；

采用第一掩膜版去除所述基座层中的所述预设去除部，得到第一支撑结构；其中，所述第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，所述基座与所述移相器在所述第一基板上的正投影不交叠，所述支撑颗粒设置于所述基座背离所述第一基板的一侧，所述支撑颗粒的弹性模量小于所述基座的弹性模量，且沿垂直于所述第一基板所在平面的方向上，所述支撑颗粒的粒径大于所述基座的最大厚度；

提供第二基板；

将所述第二基板置于所述第一支撑结构背离所述第一基板一侧，贴合所述第一基板和所述第二基板。

本发明实施例提供的液晶移相器，通过设置支撑于第一基板和第二基板之间的第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，其中，支撑颗粒的弹性模量小于基座的弹性模量，且沿垂直于第一基板所在平面的方向上，支撑颗粒的粒径大于基座的最大厚度，使得可通过调整各处支撑颗粒的压缩程度达到液晶移相器各处的盒厚均一化以及灵活控制液晶移相器的盒厚的效果。解决液晶移相器盒厚均一化较差的问题，实现提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产合格率和性能稳定性的效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种支撑颗粒的结构示意图；

图3是图2沿AA’方向的一种剖面图；

图4是图2沿AA’方向的另一种剖面图；

图5是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的再一种液晶移相器的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图；

图9是图8沿BB’方向的剖面图；

图10是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图；

图11是图10沿CC’方向的一种剖面图；

图12是图10沿CC’方向的另一种剖面图；

图13是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图；

图14是图13沿DD’方向的剖面图；

图15是本发明实施例提供的再一种液晶移相器的结构示意图；

图16是图15沿EE’方向的一种剖面图；

图17是图15沿EE’方向的另一种剖面图；

图18是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图；

图19是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图；

图20是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图；

图21是本发明实施例提供的一种接地电极的结构示意图；

图22是本发明实施例提供的一种液晶天线的结构示意图；

图23是本发明实施例提供的另一种液晶天线的结构示意图；

图24是本发明实施例提供的一种液晶移相器的制备方法的流程图；

图25是本发明实施例提供的一种形成移相器后的结构示意图；

图26是本发明实施例提供的一种形成基座层后的结构示意图；

图27是本发明实施例提供的另一种形成基座层后的结构示意图；

图28是在图26所示基座层上整面喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图29是在图27所示基座层上整面喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图30是在图26所示基座层上采用第二掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图31是在图27所示基座层上采用第二掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图32是本发明实施例提供的一种去除预设去除部后的结构示意图；

图33是本发明实施例提供的另一种去除预设去除部后的结构示意图；

图34是本发明实施例提供的又一种去除预设去除部后的结构示意图；

图35是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的制备方法的流程图；

图36是在图26所示基座层上形成第一弧形凹槽后的结构示意图；

图37是在图27所示基座层上形成第一弧形凹槽后的结构示意图；

图38是在图37所示基座层上整面喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图39是在图36所示基座层上采用第四掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图40是在图37所示基座层上采用第四掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图；

图41是本发明实施例提供的再一种去除预设去除部后的结构示意图；

图42是本发明实施例提供的一种去除预设去除部后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

有鉴于背景技术中提到的问题，本发明实施例提供了一种液晶移相器，该液晶移相器包括：第一基板、多个移相器、以及第二基板，第一基板和第二基板相对设置，移相器位于第一基板朝向第二基板的一侧；液晶层，位于第一基板和第二基板之间；第一支撑结构，位于第一基板朝向第二基板的一侧；第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，基座与移相器在第一基板上的正投影不交叠，支撑颗粒设置于基座背离第一基板的一侧，支撑颗粒的弹性模量小于基座的弹性模量，且沿垂直于第一基板所在平面的方向上，支撑颗粒的粒径大于基座的最大厚度。

采用上述技术方案，通过设置支撑于第一基板和第二基板之间的第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，其中，支撑颗粒的弹性模量小于基座的弹性模量，且沿垂直于第一基板所在平面的方向上，支撑颗粒的粒径大于基座的最大厚度，使得可通过调整各处支撑颗粒的压缩程度达到液晶移相器各处的盒厚均一化以及灵活控制液晶移相器的盒厚的效果。解决液晶移相器盒厚均一化较差的问题，实现提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产合格率和性能稳定性的效果。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图。参见图1，该液晶移相器包括：第一基板11、多个移相器13、以及第二基板12，第一基板11和第二基板12相对设置，移相器13位于第一基板11朝向第二基板12的一侧；液晶层14，位于第一基板11和第二基板12之间；第一支撑结构15，位于第一基板11朝向第二基板12的一侧；第一支撑结构15包括基座151和支撑颗粒152，基座151与移相器13在第一基板11上的正投影不交叠，支撑颗粒152设置于基座151背离第一基板11的一侧，支撑颗粒152的弹性模量小于基座151的弹性模量，且沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，支撑颗粒152的粒径大于基座151的最大厚度。

其中，移相器13用于调节电磁波相位。具体地，通过调整施加在各移相器13上的电压值，可调整各移相器13对应空间内的电场强度，进而调整其对应空间内的液晶的偏转角度，达到改变电磁波相位的效果。移相器13的具体数量、分布情况以及材料本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，移相器13的材料可采用铜，多个移相器13可均匀分布在第一基板11上。

其中，第一基板11、第二基板12以及液晶层14形成液晶盒。形成液晶盒的具体工艺本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，在第一基板11上涂布封框胶16，然后，通过液晶注入(One Drop Fill，ODF)技术进行液晶散布，最后，根据第一基板11和第二基板12上的对位标记将两者进行对位贴合，固化封框胶16使第一基板11和第二基板12稳定贴合，即可得到液晶盒。具体地，第一基板11和第二基板12的材料本领域技术人员也可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，第一基板11和第二基板12可以为刚性基板，例如玻璃基板。

其中，第一支撑结构15支撑于第一基板11和第二基板12之间，起到防止液晶盒塌陷，保证液晶盒各处盒厚均一化的作用。基座151和支撑颗粒152的材料、支撑颗粒152的形状本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，基座151的材料可以采用聚苯乙烯(Polystyrene，PS)等光阻材料，支撑颗粒152的材料可以采用聚氨酯材料、橡胶材料、硅材料或树脂材料等非金属且具有一定压缩率的材料中的一者。支撑颗粒152可以呈球体、椭球体、圆柱体、长方体、正方体等。

具体地，由于支撑颗粒152的弹性模量小于基座151的弹性模量，故在相同的作用力下，支撑颗粒152产生的形变量大于基座151产生的形变量，且沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，支撑颗粒152的粒径大于基座151的最大厚度。如此，液晶盒的盒厚变化主要来自于支撑颗粒152的形变量的变化。具体地，封框胶16固化之前，通过调节施加在第一基板11和第二基板12各处上的压力，可以调节液晶盒各处支撑颗粒152的形变量，以达到调整液晶盒各处盒厚的效果，有利于实现液晶盒厚均一化程度。需要说明的是，这里所述的基座151的最大厚度指的是，沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，基座151最厚位置处的厚度值。

可以理解的是，当液晶盒厚不达标或者盒厚均一化不达标时，液晶移相器将无法对电磁波实现预期的相位调节，导致液晶移相器不合格。然而，本发明实施例中，由于第一支撑结构15包括弹性较好的支撑颗粒152，因此，通过调节支撑颗粒152的形变量可得到预期的盒厚，并且，通过控制施加在第一基板11和第二基板12各处上的压力可确保盒厚均一化程度达标，如此，有利于提高液晶移相器的生产合格率并满足性能稳定性要求。还可以理解的是，由于支撑颗粒152的弹性较好，因此，当液晶移相器受到冲击时，支撑颗粒152可以通过形变缓解冲击力，降低液晶移相器由于冲击力受损的概率。

本发明实施例提供的液晶移相器，通过设置支撑于第一基板11和第二基板12之间的第一支撑结构15包括基座151和支撑颗粒152，其中，支撑颗粒152的弹性模量小于基座151的弹性模量，且沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，支撑颗粒152的粒径大于基座151的最大厚度，使得可通过调整各处支撑颗粒152的压缩程度达到液晶移相器各处的盒厚均一化以及灵活控制液晶移相器的盒厚的效果。解决液晶移相器盒厚均一化较差的问题，实现提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产合格率的效果。

具体地，支撑颗粒152的具体实施方式有多种，下面就典型示例进行说明，但并不够成对本申请的限定。

图2是本发明实施例提供的一种支撑颗粒的结构示意图。图3是图2沿AA’方向的一种剖面图。参见图3，可选地，支撑颗粒152为实心结构，支撑颗粒152的材料为聚氨酯材料、橡胶材料、硅材料或树脂材料等非金属且具有一定压缩率的材料中的一者。如此，支撑颗粒152可一体成型，由一种材料填充整个支撑颗粒152所占据的空间，这种结构的支撑颗粒152制作简单。

图4是图2沿AA’方向的另一种剖面图。参见图4，可选地，支撑颗粒152包括外层的包覆层1521和内部的填装材料1522，包覆层1521的弹性模量小于填装材料1522的弹性模量。如此，硬度较大且弹性较小的填装材料1522使得支撑颗粒152整体的支撑性能较好，同时，硬度较小且弹性较大的包覆层1521使得支撑颗粒152整体的弹性性能得以保证，确保支撑颗粒152具有足够的形变空间，以使通过调整支撑颗粒152的压缩程度能够得到预期盒厚。需要说明的是，支撑颗粒152中包覆层1521和内部填装材料1522的占比，包覆层1521和内部填装材料1522的具体材料，本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。

具体地，基座151的具体实施方式有多种，下面就典型示例进行说明，但并不够成对本申请的限定。

图5是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图。图6是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图。图7是本发明实施例提供的再一种液晶移相器的结构示意图。参见图5-图7，可选地，基座151上与支撑颗粒152的接触面为弧面，弧面朝向第一基板11凹陷。如此，支撑颗粒152可以至少部分陷入基座151中，基座151可对支撑颗粒152起到一定的限位作用，防止支撑颗粒152在基座151上滑动，确保支撑颗粒152能够提供稳定的支撑。

继续参见图5和图6，可选地，基座151包括多个第一弧形凹槽，第一弧形凹槽内设置有至少一个支撑颗粒152，且存在至少一个支撑颗粒152部分嵌于第一弧形凹槽内。

具体地，第一弧形凹槽的口径本领域技术人员可根据实际情情况设置，此处不作限定。优选地，第一弧形凹槽的口径大于支撑颗粒152的粒径，如此，在第一弧形凹槽内喷洒支撑颗粒152时，保证至少会有一个支撑颗粒152掉入第一弧形凹槽中，降低第一弧形凹槽中投放支撑颗粒152失败的概率，进而避免由于部分第一弧形凹槽中无支撑颗粒152导致的盒厚均一化程度下降的问题。并且，第一弧形凹槽的口径较大时有利于降低第一弧形凹槽的制备难度。

具体地，沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，第一弧形凹槽的深度本领域技术人员也可根据实际情况设置，此处不作限定。如图5所示，第一弧形凹槽可以部分贯穿基座151，此时，基座151和支撑颗粒152均起到支撑作用。如图6所示，第一弧形凹槽也可以完全贯穿基座151，此时，基座151不起支撑作用，仅起到对支撑颗粒152进行限位的作用。

继续参见图7，可选地，基座151包括多个第二弧形凹槽，支撑颗粒152与第二弧形凹槽一一对应，且支撑颗粒152部分包裹于第二弧形凹槽内。

具体地，实现支撑颗粒152部分包裹于第二弧形凹槽中的具体实施方式，本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，基座151材料在固化之前可呈胶状，在基座151固化之前喷洒支撑颗粒152，支撑颗粒152将至少部分陷入呈胶状的基座151材料中，当基座151材料固化形成基座151时，基座151可包裹支撑颗粒152。如此，支撑颗粒152和基座151之间可以无缝接触，避免支撑颗粒152在第二弧形凹槽中滑动，提高第一支撑结构15的支撑稳定性。

图8是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图。图9是图8沿BB’方向的剖面图。图10是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图。图11是图10沿CC’方向的一种剖面图。图12是图10沿CC’方向的另一种剖面图。参见图8-图12，可选地，第一基板11还包括多个净空区111，净空区111与移相器13一一对应，净空区111覆盖移相器13在第一基板11上的正投影周围宽度d为预设值的区域；基座151在第一基板11上的正投影覆盖净空区111和移相器13在第一基板11上的正投影之外的区域。

具体地，支撑颗粒152在基座151上的分布情况本领域技术人员可根据实际情况设置，优选地，支撑颗粒152可均匀分布在基座151上。如此，可使第一支撑结构15对液晶盒各处的支撑较均一，有利于提高液晶盒盒厚的均一化程度。这里所述的均匀分布指的是，单位面积内支撑颗粒152的数量相同。可以理解的是，对于图10所示的液晶移相器，通过设置第一弧形凹槽均匀分布，即可实现支撑颗粒152的均匀设置。

可以理解的是，由于液晶移相器本身工作于高频环境的特性，移相器13周边需要有净空区111，即移相器13周边一定范围内不能存在有机材料、金属等材料，否则会增加液晶移相器的功率损耗，降低其使用性能。本发明实施例中，通过设置基座151在第一基板11上的正投影覆盖净空区111和移相器13在第一基板11上的正投影之外的区域，既可避免第一支撑结构15增加液晶移相器的功率损耗，又可使基座151的面积较大，能够设置的支撑颗粒152的数量较多，为液晶盒提供较多的支撑点，提高第一支撑结构15的支撑性能。

图13是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图。图14是图13沿DD’方向的剖面图。图15是本发明实施例提供的再一种液晶移相器的结构示意图。图16是图15沿EE’方向的一种剖面图。图17是图15沿EE’方向的另一种剖面图。参见图13-图17，可选地，基座151包括多个分立的柱体151Z，柱体151Z在第一基板11上的正投影与移相器13在第一基板11上的正投影之间的间隔h大于预设值。

具体地，柱体151Z的形状、数量以及分布情况本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，柱体151Z可包括圆柱体、棱柱体等。优选的，柱体151Z可均匀分布在第一基板11上。如此，可使第一支撑结构15对液晶盒各处的支撑较均一，有利于提高液晶盒盒厚的均一化。这里所述的均匀分布指的是，单位面积内柱体151Z的数量相同。

可以理解的是，通过设置柱体151Z在第一基板11上的正投影与移相器13在第一基板11上的正投影之间的间隔h大于预设值，可避免第一支撑结构15与移相器13的距离过近导致的功率损耗增加的问题，并且，可通过灵活定位柱体151Z设置位置，可实现第一支撑结构15对液晶盒支撑的定位支撑。

可选地，预设值大于等于200um。通过设置预设值大于等于200um可确保第一支撑结构15与移相器13的位置足够远，避免第一支撑结构15增加液晶移相器的功率损耗。

需要说明的是，图8、图10、图13以及图15中为清楚示出基座151的结构，未示出液晶层14和第二基板12，但本领域技术人员应当知道，液晶移相器中还包括液晶层14和第二基板12。

图18是本发明实施例提供的一种液晶移相器的结构示意图。图19是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的结构示意图。图20是本发明实施例提供的又一种液晶移相器的结构示意图。参见图18-图20，可选地，液晶移相器还包括第二支撑结构17，第二支撑结构17支撑于第二基板12和第一支撑结构15之间，第二支撑结构17和第一支撑结构15中的支撑颗粒152接触。

具体地，第一支撑结构15与第二支撑结构17共同支撑液晶盒。第二支撑结构17的材料以及沿垂直于第二基板12所在平面的厚度，本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，第二支撑结构17的材料可以包括PS等光阻材料。

具体地，继续参见图18-图20，第二基板12朝向第一基板11一侧还可设置接地电极18。对于每个移相器13，其均可与接地电极18形成电场，进而调节其对应位置处液晶的偏转角度，达到对电磁波调相的效果。接地电极18的具体实施方式本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，图21是本发明实施例提供的一种接地电极的结构示意图。参见图21，接地电极18可由整面金属进行镂空设计得到，镂空的目的将在后文中介绍，此处先不作赘述。由于第二支撑结构17与接地电极18的距离对电场的影响微乎其微，因此，沿垂直于第一基板11所在平面方向，第二支撑结构17可以部分覆盖接地电极18(如图18所示)，还可以完全覆盖接地电极18(如图19和图20所示)，此处不作限定。

可以理解的是，通过增设第二支撑结构17，可使第一支撑结构15和第二支撑结构17构成的支撑结构组能够支撑盒厚更大的液晶移相器，满足高盒厚液晶移相器对液晶盒支撑的需求。

继续参见图18-图20，可选地，第一支撑结构15在第一基板11上的正投影落在第二支撑结构17在第一基板11上的正投影内。如此，第一支撑结构15中的各支撑颗粒152均能够与第二支撑结构17抵接，有利于提高支撑颗粒152的利用率，进而提高第一支撑结构15和第二支撑结构17构成的支撑结构组的支撑能力。此外，当第一基板11和第二基板12贴合时存在较小的对位偏差时，第二支撑结构17也可以与第一支撑结构15中的支撑颗粒152接触，为液晶盒提供稳定的支撑。

基于同上的发明构思，本发明实施例还提供了一种液晶天线。该液晶天线包括本发明任意实施例所述的液晶移相器，该液晶移天线还包括：多个辐射体21，辐射体21位于第二基板12背离第一基板11的一侧。因此，该液晶天线具备与液晶移相器相同的有益效果，此处不再赘述，可参照前文理解。

示例性地，图22是本发明实施例提供的一种液晶天线的结构示意图。图23是本发明实施例提供的另一种液晶天线的结构示意图。参见图22和图23，该液晶天线包括液晶移相器以及位于第二基板12背离第一基板11的一侧多个辐射体21。需要说明的是，图22和图23中还示例性示出了该液晶天线还包括馈电线22、焊盘23以及信号引入棒24，但并非对本发明实施例的限定，本领域技术人员可根据实际情况设置液晶天线中所包括的其它结构。示例性地，图22和图23所示的液晶天线发射信号的过程为，信号引入棒24接收信号后传输至馈电线22，信号从接地电极18的镂空位置处通过液晶层14耦合至移相器13，进而通过液晶层14从接地电极18的镂空位置处耦合至辐射体21，由辐射体21将信号射出。液晶天线接收信号的过程为，辐射体21接收信号，从接地电极18的镂空位置处通过液晶层14耦合至移相器13，进而从接地电极18的镂空位置处通过液晶层14耦合至馈电线22，再由馈电线22传输至信号引入棒24，由信号引入棒24将信号输出。

基于同上的发明构思，本发明实施例还提供了一种液晶移相器的制备方法。图24是本发明实施例提供的一种液晶移相器的制备方法的流程图。参见图24，该液晶移相器的制备方法具体包括如下步骤：

S110、提供第一基板。

具体地，第一基板用于支撑和保护后续形成在其上的膜层。第一基板的材料以及厚度本领域技术人员可根据实际情况设置。示例性地，第一基板可以采用玻璃基板。

S120、在第一基板一侧形成多个移相器。

示例性地，图25是本发明实施例提供的一种形成移相器后的结构示意图。参见图25，多个移相器13位于第一基板11上。具体地，S120具体可以包括：在第一基板11一侧整面形成金属层，刻蚀金属层形成多个移相器13。其中，金属层的材料本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，金属层的材料可以包括铜。

S130、在移相器背离第一基板一侧整面形成基座层。

示例性地，图26是本发明实施例提供的一种形成基座层后的结构示意图。图27是本发明实施例提供的另一种形成基座层后的结构示意图。参见图26和图27，基座层包括基座151和预设去除部153。需要说明的是，图26和图27中为清楚区分基座151和预设去除部153，将两者采用了不同的填充图案填充，但本领域技术人员应当知道的是，基座151和预设去除部153的材料相同。具体地，基座层的材料本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，基座层的材料可以包括PS等光阻材料。

继续参见图26，可选地，第一基板11还包括多个净空，净空区与移相器13一一对应，净空区覆盖移相器13在第一基板11上的正投影周围宽度d为预设值的区域；基座151在第一基板11上的正投影覆盖净空区和移相器13在第一基板11上的正投影之外的区域，示例性的，如图26所示，预设去除部153覆盖净空区和移相器13。继续参见图27，可选地，基座151包括多个分立的柱体151Z，柱体151Z在第一基板11上的正投影与移相器13在第一基板11上的正投影之间的间隔h大于预设值。可选地，预设值大于等于200um。

S140、在基座层背离第一基板一侧喷洒支撑颗粒。

具体地，支撑颗粒152的材料、形状本领域技术人员均可根据实际情况设置，此处不作限定。可选地，如图3所示，支撑颗粒152为实心结构，支撑颗粒152的材料为聚氨酯材料、橡胶材料、硅材料或树脂材料等非金属且具有一定压缩率的材料中的一者。可选地，如图4所示，支撑颗粒152包括外层的包覆层1521和内部的填装材料1522，包覆层1521的弹性模量小于填装材料1522的弹性模量。示例性地，支撑颗粒152可以呈球体、椭球体、圆柱体、长方体、正方体等。

具体地，支撑颗粒152的喷洒工艺本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，将支撑颗粒152投入喷粉机中，然后在基座层背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152。可以理解的是，若基座层材料(例如PS)未固化时呈胶状，则支撑颗粒152喷洒在基座层上后，支撑颗粒152将部分陷入基座层中，如图9和图14所示，支撑颗粒152部分陷入第二弧形凹槽中。

可选地，S140具体包括：在基座层背离第一基板一侧整面喷洒支撑颗粒。

示例性地，图28是在图26所示基座层上整面喷洒支撑颗粒后的结构示意图。图29是在图27所示基座层上整面喷洒支撑颗粒后的结构示意图。如此，可使喷洒支撑颗粒152的工艺简单。

可选地，S140还可以具体包括：在基座层背离第一基板11的一侧布置第二掩膜版；从第二掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152。其中，第二掩膜版包括多个第一镂空区，第一镂空区在第一基板11上的正投影落在基座151在第一基板11上的正投影内。示例性地，图30是在图26所示基座层上采用第二掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图。图31是在图27所示基座层上采用第二掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图。参见图30和图31，从第二掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152时，支撑颗粒152穿过第一镂空区落在基座151上，而不会落在预设去除部153。如此，可节省支撑颗粒152，降低成本。

S150、采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部，得到第一支撑结构。

示例性地，图32是本发明实施例提供的一种去除预设去除部后的结构示意图。图33是本发明实施例提供的另一种去除预设去除部后的结构示意图。图34是本发明实施例提供的又一种去除预设去除部后的结构示意图。当整面喷洒支撑颗粒152时，S150具体包括：采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部153以及位于预设去除部153上的支撑颗粒152，得到第一支撑结构15。示例性的，图28中的基座层去除预设去除部153后如图32所示，图29中的基座层去除预设去除部153后如图34所示。当从第二掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152，采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部153即可得到第一支撑结构15。示例性的，图30中的基座层去除预设去除部153后如图33所示，图31中的基座层去除预设去除部153后如图34所示。

具体地，去除预设去除部153的具体实施方式本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，当基座层材料为光阻材料(例如PS)时，可通过曝光显影的方式去除预设去除部153。并且，去除预设去除部153之后还可以通过高温固化基座151。

继续参见图32-图34，第一支撑结构15包括基座151和支撑颗粒152，支撑颗粒152固定于基座151背离第一基板11的一侧，支撑颗粒152的弹性模量大于基座151的弹性模量，且支撑颗粒152的直径大于基座151的厚度；其中，基座151的厚度为在垂直于第一基板11所在平面方向上，基座151各处的厚度值中的最大值。

S160、提供第二基板。

S170、将第二基板置于第一支撑结构背离第一基板一侧，贴合第一基板和第二基板。

具体地，第一基板11和第二基板12的贴合工艺本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，在第一基板11上涂布封框胶，然后，通过ODF技术进行液晶散布，最后，根据第一基板11和第二基板12上的对位标记将两者对位粘合，固化封框胶16使第一基板11和第二基板12稳定贴合。

本发明实施例提供的液晶移相器的制备方法，通过设置第一支撑结构15包括基座151和支撑颗粒152，其中，支撑颗粒152的弹性模量小于基座151的弹性模量，且沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，支撑颗粒152的粒径大于基座151的最大厚度，使得可通过调整各处支撑颗粒152的压缩程度达到液晶移相器各处的盒厚均一化以及灵活控制液晶移相器的盒厚的效果。解决液晶移相器盒厚均一化较差的问题，实现提高液晶移相器的盒厚均一化程度，进而提高液晶移相器的生产良率的效果。

图35是本发明实施例提供的另一种液晶移相器的制备方法的流程图。参见图35，该液晶移相器的制备方法包括如下步骤：

S210、提供第一基板。

S220、在第一基板一侧形成多个移相器。如图25所示。

S230、在移相器背离第一基板一侧整面形成基座层。如图26和27所示。

S240、采用第三掩膜版图案化基座层，在基座上成形成多个第一弧形凹槽。

示例性地，图36是在图26所示基座层上形成第一弧形凹槽后的结构示意图。图37是在图27所示基座层上形成第一弧形凹槽后的结构示意图。其中，第一弧形凹槽1511朝向第一基板11凹陷。

具体地，形成第一弧形凹槽1511的具体实施方式本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，当基座层材料为光阻材料时，可通过曝光显影的方式在基座151上形成第一弧形凹槽1511。具体地，第一弧形凹槽1511的口径本领域技术人员可根据实际情情况设置，此处不作限定。可选地，第一弧形凹槽1511的口径可以小于等于支撑颗粒152的粒径，也可以大于支撑颗粒152的粒径。具体地，沿垂直于第一基板11所在平面的方向上，第一弧形凹槽1511的深度本领域技术人员也可根据实际情况设置，此处不作限定。第一弧形凹槽1511可以部分贯穿基座151，第一弧形凹槽1511也可以完全贯穿基座151。

可选地，S240之后还可以包括：预固化基座层。如此，可使得第一弧形凹槽1511更稳定，避免后续流程工艺中第一弧形凹槽1511发生形变，进而防止第一弧形凹槽1511由于形变无法对支撑颗粒152进行限位的问题。

S250、在基座层背离第一基板一侧喷洒支撑颗粒。

可选地，S250具体包括：在基座层背离第一基板11一侧整面喷洒支撑颗粒152。示例性地，图38是在图37所示基座层上整面喷洒支撑颗粒152后的结构示意图。如此，可使喷洒支撑颗粒152的工艺简单。

可选地，S250具体还可以包括：在基座层背离第一基板11的一侧布置第四掩膜版；从第四掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152；其中，第四掩膜版包括多个第二镂空区，第二镂空区和第一弧形凹槽1511一一对应，第二镂空区在第一基板11上的正投影落在第一弧形凹槽1511在第一基板11的正投影内。示例性地，图39是在图36所示基座层上采用第四掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图。图40是在图37所示基座层上采用第四掩膜版喷洒支撑颗粒后的结构示意图。参见图39和图40，从第四掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152时，支撑颗粒152穿过第二镂空区落在基座151的第一凹槽内，而不会落在预设去除部153。如此，可节省支撑颗粒152，降低成本。

S260、采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部，得到第一支撑结构。

示例性地，图41是本发明实施例提供的再一种去除预设去除部后的结构示意图。图42是本发明实施例提供的一种去除预设去除部后的结构示意图。当整面喷洒支撑颗粒152时，S260具体包括：采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部153以及位于预设去除部153上的支撑颗粒152，得到第一支撑结构15。示例性的，图38中的基座层去除预设去除部153后如图42所示。当从第四掩膜版背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152时，采用第一掩膜版去除基座层中的预设去除部153即可得到第一支撑结构15。示例性的，图39中的基座层去除预设去除部153后如图41所示。图40中的基座层去除预设去除部153后如图42所示。

S270、提供第二基板。

S280、将第二基板置于第一支撑结构背离第一基板一侧，贴合第一基板和第二基板。

在上述技术方案的基础上，可选地，在基座层背离第一基板11一侧喷洒支撑颗粒152之后还可以包括：预固化基座层。如此，可增加基座层和支撑颗粒152的粘附力，防止支撑颗粒152滑动。

可选地，提供第二基板12之后还包括：在第二基板12一侧整面形成支撑层；图案化支撑层，得到第二支撑结构；其中，第一基板11和第二基板12贴合之后，第二支撑结构和第一支撑结构15中的支撑颗粒152接触。如图18-图20所示。

具体地，第一支撑结构15在第一基板11上的正投影与第二支撑结构17在第一基板11上的正投影的交叠情况本领域技术人员可根据实际情况设置。可选地，第一支撑结构15在第一基板11上的正投影落在第二支撑结构17在第一基板11上的正投影内。

可以理解的是，通过增设第二支撑结构17，可使第一支撑结构15和第二支撑结构17构成的支撑结构组能够支撑盒厚更大的液晶移相器，满足高盒厚液晶移相器对液晶盒支撑的需求。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (20)

1.一种液晶移相器，其特征在于，包括：

第一基板、多个移相器、以及第二基板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述移相器位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧；

液晶层，位于所述第一基板和所述第二基板之间；

第一支撑结构，位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧；所述第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，所述基座与所述移相器在所述第一基板上的正投影不交叠，所述支撑颗粒设置于所述基座背离所述第一基板的一侧，所述支撑颗粒的弹性模量小于所述基座的弹性模量，且沿垂直于所述第一基板所在平面的方向上，所述支撑颗粒的粒径大于所述基座的最大厚度；

所述基座的材料为光阻材料。

2.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述基座上与所述支撑颗粒的接触面为弧面，所述弧面朝向所述第一基板凹陷。

3.根据权利要求2所述的液晶移相器，其特征在于，

所述基座包括多个第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽内设置有至少一个所述支撑颗粒，且存在至少一个所述支撑颗粒部分嵌于所述第一弧形凹槽内。

4.根据权利要求2所述的液晶移相器，其特征在于，

所述基座包括多个第二弧形凹槽，所述支撑颗粒与所述第二弧形凹槽一一对应，且所述支撑颗粒部分包裹于所述第二弧形凹槽内。

5.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述支撑颗粒为实心结构，所述支撑颗粒的材料为聚氨酯材料、橡胶材料硅材料、或树脂材料中的一者。

6.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述支撑颗粒包括外层的包覆层和内部的填装材料，所述包覆层的弹性模量小于所述填装材料的弹性模量。

7.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述第一基板还包括多个净空区，所述净空区与所述移相器一一对应，所述净空区覆盖所述移相器在所述第一基板上的正投影周围宽度为预设值的区域；

所述基座在所述第一基板上的正投影覆盖所述净空区和所述移相器在所述第一基板上的正投影之外的区域。

8.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述基座包括多个分立的柱体，所述柱体在所述第一基板上的正投影与所述移相器在所述第一基板上的正投影之间的间隔大于预设值。

9.根据权利要求7或8所述的液晶移相器，其特征在于，所述预设值大于等于200um。

10.根据权利要求1所述的液晶移相器，其特征在于，

所述液晶移相器还包括第二支撑结构，所述第二支撑结构支撑于所述第二基板和所述第一支撑结构之间，所述第二支撑结构和所述第一支撑结构中的所述支撑颗粒接触。

11.根据权利要求10所述的液晶移相器，其特征在于，

所述第一支撑结构在所述第一基板上的正投影落在所述第二支撑结构在所述第一基板上的正投影内。

12.一种液晶天线，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的液晶移相器，还包括：

多个辐射体，所述辐射体位于所述第二基板背离所述第一基板的一侧。

13.一种液晶移相器的制备方法，其特征在于，包括：

提供第一基板；

在所述第一基板一侧形成多个移相器；

在所述移相器背离所述第一基板一侧整面形成基座层；其中，所述基座层包括基座和预设去除部，所述基座层的材料为光阻材料；

在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒；

采用第一掩膜版去除所述基座层中的所述预设去除部，得到第一支撑结构；其中，所述第一支撑结构包括基座和支撑颗粒，所述基座与所述移相器在所述第一基板上的投影不交叠，所述支撑颗粒设置于所述基座背离所述第一基板的一侧，所述支撑颗粒的弹性模量小于所述基座的弹性模量，且沿垂直于所述第一基板所在平面的方向上，所述支撑颗粒的粒径大于所述基座的最大厚度；

提供第二基板；

将所述第二基板置于所述第一支撑结构背离所述第一基板一侧，贴合所述第一基板和所述第二基板。

14.根据权利要求13所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒包括：

在所述基座层背离所述第一基板一侧整面喷洒所述支撑颗粒；

所述采用第一掩膜版去除所述基座层中的所述预设去除部，得到第一支撑结构包括：

采用所述第一掩膜版去除所述基座层中的所述预设去除部以及位于所述预设去除部上的所述支撑颗粒，得到所述第一支撑结构。

15.根据权利要求13所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒包括：

在所述基座层背离所述第一基板的一侧布置第二掩膜版；其中，所述第二掩膜版包括多个第一镂空区，所述第一镂空区在所述第一基板上的正投影落在所述基座在所述第一基板上的正投影内；

从所述第二掩膜版背离所述第一基板一侧喷洒所述支撑颗粒。

16.根据权利要求13所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒之前还包括：

采用第三掩膜版图案化所述基座层，在所述基座上成形成多个第一弧形凹槽；其中，所述第一弧形凹槽朝向所述第一基板凹陷。

17.根据权利要求16所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述采用第三掩膜版图案化所述基座层，在所述基座上成形成多个第一弧形凹槽之后还包括：

预固化所述基座层。

18.根据权利要求16所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒包括：

在所述基座层背离所述第一基板的一侧布置第四掩膜版；其中，所述第四掩膜版包括多个第二镂空区，所述第二镂空区和所述第一弧形凹槽一一对应，所述第二镂空区在所述第一基板上的正投影落在所述第一弧形凹槽在所述第一基板的正投影内；

从所述第四掩膜版背离所述第一基板一侧喷洒所述支撑颗粒。

19.根据权利要求13所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述在所述基座层背离所述第一基板一侧喷洒支撑颗粒之后还包括：

预固化所述基座层。

20.根据权利要求13所述的液晶移相器的制备方法，其特征在于，

所述提供第二基板之后还包括：

在所述第二基板一侧整面形成支撑层；

图案化所述支撑层，得到第二支撑结构；其中，所述第一基板和所述第二基板贴合之后，所述第二支撑结构和所述第一支撑结构中的所述支撑颗粒接触。

Images