KR102326746B1 - 액정 안테나 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 대립되게 설치한 제1기판과 제2기판, 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 위치한 액정층을 포함하고, 상기 제2기판을 향한 제1기판의 일측에 제1금속막층이 구비되고，상기 제1기판을 향한 제2기판의 일측에 제2금속막층이 구비되며，상기 제1기판과 제2기판은 강성기판이고, 상기 제1기판과 제1금속막층 사이에 시드층이 구비되고 상기 제2기판과 제2금속막층 사이에 시드층이 구비되는 액정 안테나를 제공한다. 본 발명은 또 액정 안테나의 제조방법을 제공하여 상. 우선 기판 표면에서 시드층 을 제작하고 시드층 에서 코팅을 통해 대응되는 금속막층을 형성한다. 금속막층의 두께는 μm급에 달해야 액정 안테나의 성능을 비교적 양호하게 보장할 수 있다. 진공마그네트론스퍼터링 공정 상 여러번의 반복적인 코팅, 저효율, 심한 열변형 등 문제들을 방지할 수 있다. 금속막층과 기판의 부착력을 강하게 하여 공정 상 저원가, 대규모 생산이 가능한 액정 안테나를 제공할 수 있다.

Description

액정 안테나 및 그 제조방법

본 발명은 무선통신 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 액정 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다.

세계 각 나라의 정보 네트워크의 발전이 나날이 새로워지고 있고 각 분야에서 중대한 변혁이 발생하고 있거나 앞으로 발생할 추세이다. 그 중 가장 핫한 기술은 바로 5G와 위성이동 인터넷 통신기술이다.

안테나는 통신 정보의 발신과 수신의 핵심 장비로서 정보 네트워크 성능 지표와 사용자 사용 효과에 영향을 미치는 중요한 요소로 되였다.

기존의 페이즈드 어레이 안테나는 해당 성능 지표를 구비하고 있지만, 이는 국방영역의 사용 배경과 칩 제조공정에 기초한 것이므로, 그의 높은 생산원가와 고출력의 손실은 소비시장의 사용자에게 있어 부담하기 어려우며, 따라서 소비품 보급에 대한 장애가 되고 있다.

상기 문제를 해결하기 위해 대규모의 액정 안테나를 저원가로 생산 가능한 해결방안을 제공한다.

본 발명은, 대립되게 설치한 제1기판과 제2기판, 및 상기 제1기판과 제2기판 사이에 위치한 액정층을 포함하고, 상기 제2기판을 향한 제1기판의 일측에 제1금속막층이 구비되고，상기 제1기판을 향한 제2기판의 일측에 제2금속막층이 구비되며，상기 제1기판과 제2기판은 강성기판이고, 상기 제1기판과 제1금속막층 사이에 시드층이 구비되고 상기 제2기판과 제2금속막층 사이에 시드층이 구비되는 액정 안테나를 제공한다.

바람직하게, 상기 제1금속막층과 제2금속막층의 구조는 대응되는 기판의 시드층에서 적층되는 화학 퇴적층이다.

바람직하게，상기 제1금속막층과 제2금속막층의 구조는 대응되는 기판의 시드층에서 순서대로 적층되는 화학 퇴적층,전도금속이다.

바람직하게, 상기 제1금속막층과 제2금속막층의 금속재료는 은, 구리, 금, 알미늄, 혹은 그들의 합금이다.

바람직하게, 상기 금속재료의 전도율은 σ, 투자율은 μ， 액정 안테나가 송수신하는 신호의 주파수는 f， 표피 깊이는 δ＝(1/πfμσ)^1/2이다.

상기 제1금속막층과 제2금속막층의 금속막층 두께는 표피 깊이 δ의 3배 내지 5배 사이이다.

바람직하게, 상기 제1금속막층과 제2금속막층의 금속막층의 재료는 구리이고 금속막층의 두께는 2.0 μm 이상이다.

바람직하게, 상기 시드층의 재료는 금속산화물이고 상기 시드층의50 nm보다 작다.

바람직하게, 상기 제2기판과 멀리 떨어진 상기 제1기판의 일측에 안테나 방사소자가 더 구비되며, 상기 안테나 방사소자는 상기 제2기판과 멀리 떨어진 제1기판의 일측에 구비된 제3금속막층이다.

바람직하게, 상기 강성기판은 유리기판이다.

바람직하게, 상기 제1금속막층에 접지전극이 구비되고 상기 제2금속막층에 평면송전선이 구비되며，상기 제1금속막층에 슬롯소자가 더 구비되고 상기 제2금속막층에는 오프셋선이 더 구비된다.

본 발명은 막 코팅을 통해 제1금속막층을 형성하는 제1기판을 제공하고,

막 코팅을 통해 제2금속막층을 형성하는 제2기판을 제공하고,

제1금속막층 및/또는 제2금속막층에 대해 패턴화 처리를 하며.

그 중, 기판에서 막 코팅을 하여 금속막층을 형성하기 전에 먼저 기판 표면에서 시드층을 제작하는 단게를 포함하는 액정 안테나의 제조방법을 더 포함한다.

바람직하게, 기판에서 코팅하는 방법은, 화학증착법을 통해 시드층의 표면에서 화학퇴적층을 코팅하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 기판에서 코팅하는 방법은, 화학증착법을 통해 시드층의 표면에서 화학증착막을 코팅하는 단계,

전기도금 공정을 통해 화학증착막 표면에서 금속막을 전기도금하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 시드층의 제조방법은, 초콜라스키법을 이용해 기판을 배합해놓은 금속산화물 용액에 침전시킨 후, 다시 기판을 용액에서 빼내어 금속산화물을 기판에 부착한다.

바람직하게, 시드층이 생성된 후 1차 건조 처리를 한다.

바람직하게, 시드층의 표면에 화학퇴적층을 코팅하기 전에 시드층에 대해 활성화 처리를 하며 시드층에 촉매 활성 입자가 부착된다.

바람직하게, 화학퇴적층 코팅 후와 금속막 전기도금 전에 우선 화학퇴적층을 깨끗이 세척한 후 2차 판건조 처리를 한다.

바람직하게, 금속막 전기도금 후에 세척단계와 3차 판건조 처리 단계를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 액정 안테나의 제조방법은 상기 제2기판과 멀리 떨어진 상기 제1기판의 일측에 코팅을 통해 제3금속막층을 형성하는 것을 더 포함한다.

종래기술에 비해, 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과를 가진다.

본 출원은 전기도금 방법으로 금속막층을 유리기판에 코팅시켜 금속막층의 두께가 μm급에 달해 액정 안테나의 성능을 비교적 양호하게 보장할 수 있는 동시에, 진공마그네트론스퍼터링 공정 상 다수의 반복적인 막 코팅 필요,저효율,심한 열변형 등 문제점을 방지할 수 있다. 유리기판 금속막층의 구조는 순서대로 시드층,화학퇴적층, 전기도금 금속막이다. 금속막층과 유리기판의 부착력이 강하여 공정 상 저원가,양산을 실현할 수 있다. 저원가,양산이 가능한 액정 안테나 해결방안을 제공한다.

도1은 본 발명의 실시예1에 따른 액정 안테나 구조 개략도이다.
도2는 본 발명의 실시예1에 따른 액정 안테나의 기판, 시드층, 금속막층의 구조 개략도이다.
도3은 본 발명의 실시예2에 따른 액정 안테나의 기판, 시드층, 금속막층의 구조 개략도이다.
도4는 본 발명의 실시예3에 따른 액정 안테나의 제조방법 흐름도이다.
도5는 본 발명의 실시예3에 따른 유리기판에 금속막층을 코팅하는 제조방법 흐도이다.

본 발명의 목적, 기술방안과 장점을 보다 명확하게 설명하기 위해 도면과 결합해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 설명한 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일뿐, 전부의 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 발명의 실시예에 기초하여, 본 기술분야의 당업자들이 창조성 노동을 거치지 않은 전제 하에서 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 발명의 청구 범위에 속한다.

이하, 도면과 실시예를 결합하여, 본 발명에 따른 액정 안테나 및 그 제조방법에 대해 구체적으로 설명 한다.

실시예1:

도1은 본 발명에 따른 실시예1로서, 본 구체적인 실시예는 액정 안테나에 관한 것이다. 액정 안테나는 대립되게 설치한 제1기판(11)과 제2기판(21)을 포함하며, 제1기판(11)과 제2기판(21) 사이에 위치한 액정막(30)을 더 포함한다.

제1기판(11)과 제2기판(21) 사이에 실란트(40)을 더 구비하고, 실란트(40)은 제1기판(11)과 제2기판(21)의 가장자리에 위치하고 있으며, 액정막(30)의 밀폐에 사용된다. 바람직하게, 액정막(30)에는 지지물이 분포되어 있다.

제1기판(11)과 제2기판(21)은 안정성과 절연효과가 비교적 좋은 동시에 유전손실이 가장 작은 재료를 선택하는데, 본 실시예의 제1기판(11)과 제2기판(21)은 강성기판이며, 유리기재,용융 실리카,세라믹 기재와 세라믹 열경화성 폴리머 복합재료일 수 있다. 그러나 바람직하게 유리기판을 사용한다.

제1기판(11)에는 제1전도막이 구비되고 제2기판(21)에는 제2전도막이 구비된다.

제1전도막은 상기 제2기판(21)을 향한 제1기판(11)의 일측에 설치된 제1금속막층(13)을 포함하고, 제2전도막은 상기 제1기판(11)을 향한 제2기판(21)의 일측에 설치된 제2금속막층(22)를 포함한다.

제1금속막층(13)과 제2금속막층(22) 중의 적어도 하나는 패턴화된 금속막층이다.

제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)은 고전도성과 투자율이 높은 금속재료를 사용하는데, 알루미늄, 구리, 은, 금, 카드뮴, 크롬, 몰리브덴, 니오브, 니켈, 철 등 금속을 사용할 수 있으며, 바람직하게 은, 구리, 금, 알루미늄 및 그들의 합금을 사용할 수 있다.

무선통신의 손실이 낮을수록 그 성능이 좋은 것이며, 즉, 삽입 손실(도체 손실 포함)이 낮을수록 그 성능이 좋은 것이다. 기존의 금속재료 및 금속막층 두께와 도체 손실은 일정한 연관성이 존재하는데 표피효과가 바로 도체 손실을 나타내고 있다.

교류전류는 표피효과를 가지고 있으며, 따라서, 표피효과가 간접적으로 도체의 저항을 증대시키고 에너지 열 소모도 따라서 증대된다. 마이크로파 등 고주파수대의 주파수대에서 표피효과가 가장 뚜렷하다. 서로 다른 금속재료는 서로 다른 표피 깊이를 가지고 있다.

표피효과：도체에 교류전류 또는 교류전자장이 존재할 경우, 도체 내부의 전류 분포가 불균형을 이뤄 전류가 도체의 외부 표피부분에 집중되어 있어 도체 표면과 가까울수록 전류 밀도가 더욱 크고 도체 내부의 전류는 실제로 매우 작다. 따라서, 도체의 저항이 증가되고 그의 소모 출력도 증가된다. 상기 현상을 표피효과(skin effect)라고 부른다.

표피 깊이 δ는 아래의 식으로 얻을 수 있다:

δ＝(1/πfμσ)^1/2，

그 중, μ는 금속재료의 투자율을 표시하고, σ는 도체의 전도율을 표시하며, f는 액정 안테나가 송수신하는 신호의 주파수를 표시한다.

액정 안테나에 사용되는 금속재료는 높은 전도율과 투자율을 필요하므로 통상적으로 은, 구리, 금, 알루미늄, 또는 그들의 합금을 이용한다. 따라서, 액정 안테나가 요구하는 표피효과는, 일반적으로 대응되는 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 금속막층 두께가 각각 표피 깊이 δ의 3배 내지 5배에 달해야 한다. 금속막층의 두께는 μm급의 두께에 달해야 액정 안테나의 성능을 비교적 양호하게 보장할 수 있다.

금속재료인 은, 구리, 금, 알루미늄 및 그들의 합금 중, 은의 전도율은 가장 높지만 원가가 높아 일반적으로 진공 마그네트론스퍼터링공정에 적용된다. 금의 원가는 더 높고, 또한 감법으로 패턴, 배선을 식각할 수 없다. 알루미늄은 일반적으로 진공 마그네트론스퍼터링공정에 광범위하게 적용된다.

가성비가 가장 좋은 방안으로서, 금속막층의 금속재료는 바람직하게 구리재료를 이용한다. 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 재료는 모두 구리이고, 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 금속막층의 두께는 μm급이어서 액정 안테나의 성능을 비교적 양호하게 보장할 수 있다. 바람직한 방안은, 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 금속막층 두께가 2.0μm보다 작지 않도록 하는 것이다.

기존의 액정 디스플레이 패널에서, 유리기판에서의 금속코팅 공정은 진공마그네트론스퍼터링PVD, 화학기상증착CVD, 승화형증착 등을 성숙된 대규모 제조방법으로 사용한다. 금속막층의 재료는 은, 구리, 금, 알루미늄 및 그들의 합금이다. 액정 디스플레이 패널 제조에 사용되는 화학기상증착CVD은 순 금속막층의 제조에 적용되지 않으며, Ⅲ-Ⅴ, Ⅱ-Ⅳ, Ⅳ-Ⅵ 이원 또는 다원화합물, 산화물, 황화물,질화물, 탄화물, 수소화물 등 재료의 제조에 적용된다. 승화형증착은 OLED발광재료에 적용되고, 순수 은증착공정은 음극의 전체표면을 식각하지 않는 방안에 이용된다. 이들은, 매우 용이하게 산화되여 배선 또는 패턴 제품에 적합하지 않으며, 또한 전체표면의 두꺼운 막의 원가가 높은 문제가 존재한다.

그러나 진공마그네트론스퍼터링 공정은 μm급의 두꺼운 막층을 실현하려면 여러번의 반복 코팅을 해야 하므로 이 과정에서 저효율, 심한 열변형 문제가 존재한다. 특히, 큰 사이즈의 G5이상의 기판 크기, 두께（0.4mm/0.5mm）가 얇은 유리기판 코팅 시, 상기 두가지 공정은 온도가 비교적 높아 만곡, 심지어 코팅 기판이 파열되는 심각한 문제가 발생되고, 정상적인 옐로우 라이트 제조 과정을 거칠 수 없다. 때문에 개량을 통해 μm급의 두꺼운 막층을 제작하더라도 저효율, 고원가의 문제점을 해결하기 어려우며, 최종적으로 액정 안테나의 원가가 높은 문제도 지속적으로 존재하게 된다.

본 출원에서, 화학증착법을 이용해 금속막층을 유리기판에 코팅하는 제조방법은 진공마그네트론스퍼터링 공정의 다수회의 반복 코팅, 저효율, 열변형 등 심한 문제들을 해결할 수 있다.

여기에서, 화학증착법은 화학기상증착CVD와 차이점이 있다. 화학기상증착CVD는 건법증착이고, 화학증착법은 용액에서 진행하며, 화학증착법은 산화환원반응이다. 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 재료가 모두 구리일 경우, 화학증착법은 무전해구리법이라고도 불리운다. 화학증착법을 통해 기판에서 금속막층을 제작할 수 있다.

출원인은, 기판 표면, 예를 들면 유리 표면이 매끄러워 종래기술의 무전해구리법, 전기코팅법은 금속막층, 예를 들어 구리층을 직접 매끄러운 유리기판에 코팅할 수 없거나, 어렵게 코팅되었다 해도 금속막층과 유리기판 사이의 부착력이 나빠 금속막층이 매끄러운 유리 표면에서 이탈되는 심각한 문제가 발생되는 것을 발견했다.

일 실시예에서, 제1금속막층(13)은 화학증착공정을 통해 제1기판(11)에 코팅을 형성한다. 매끄러운 기판에서 금속막층을 제작하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 코팅 전에 먼저 기판 표면에 시드층(24)을 생성하는데, 상기 시드층(24)은 금속막층과 유리의 부착력을 현저히 제고시킬 수 있다. 시드층(24)은 금속산화물 박막이다. 금속산화물은, 예를 들어 산화주석, 산화니켈, 산화티타늄, 산화동 등 또는 상술한 각 물질의 혼합물로 구성된 그룹이다. 시드층(24)의 두께는 안테나의 성능과 손실에 영향을 주기 때문에 시드층(24)의 두께는 통상적으로 비교적 얇게 설치한다. 예를 들어, 두께는 50nm보다 작다. 바람직하게, 시드층(24)의 두께는 20nm보다 작다.

시드층(24) 제작 후，화학증착법을 통해 시드층(24)의 표면에서 금속에 화학증착막(131)을 코팅한다. 상기 방법을 통해 화학증착막(131)을 얻을 수 있다. 바람직하게, 금속막층의 재료는 구리이고, 화학증착법은 무전해구리법이다. 화학증착막(131)은 구리층이다.

상기 방법을 통해, 금속막층은 화학증착법을 통해 얻을 수 있다. 제1금속막층(13)의 구조는, 대응되는 제1기판(11)의 시드층(24)에 적층된 화학증착막(131)이다. 제2금속막층(22)의 구조는, 대응되는 제2기판(21)의 시드층(24)에 적층된 화학증착막(131)이다. 제1금속막층(13)의 화학증착막(131)과 전기도금 금속막(132)의 두께는 2.0μm 또는 그 이상이다. 제2금속막층(22)의 화학증착막(131)과 전기도금 금속막(132)의 두께는 2.0μm 또는 그 이상이다.

무전의 화학증착법을 통해 금속막층을 얻는 공정은 비록 간단하지만, 금속막층의 표면이 거칠고 막층 공극률이 비교적 높아 원자 간에 긴밀하게 배열되어 있지 않는다. 이러한 문제점들은 안테나의 성능에 영향을 미치게 된다. 또한 코팅 효율도 전기도금구리보다 낮다.

코팅을 통해 금속막층 전도막을 형성한 후 실제 상황에 따라 전도층에 대해 패턴화 처리를 하여 패턴화된 금속막층을 얻는다.

구체적인 일 실시예에서, 제2전도막과 제1전도막은 모두 패턴화된 금속막층이다. 또 다른 실시예에서 제1전도막은 평면 구조의 전극, 예를 들면 평면 구조의 접지전극이 될 수 있으므로 제1전도막은 패턴화된 단계를 생략할 수 있다. 제2전도막은 패턴화된 금속막층이다. 예를 들면 이상기 전극을 포함한다.

액정 안테나는 상기 액정막(30)의 양측에 각각 설치된 제1배향막(14)와 제2배향막(23)을 더 포함한다. 제1전도막이 형성된 제1기판(11)에서 제1배향막(14)을 제작하고 제2전도막이 형성된 제2기판(21)에서 제2배향막(23)을 제작한다. 배향막은 액정막(30)의 액정 분자의 초기 편향각도의 한정에 사용된다.

제1기판(11), 제2기판(21), 액정막(30), 제1전도막, 제2전도막은 액정이상기를 구성한다. 액정 안테나는 안테나 방사소자를 더 포함하는데, 안테나 방사소자는 마이크로파 신호를 방사하여 마이크로파 신호의 피드 인과 피드 아웃을 실현하는데 이용된다. 본 실시예에서, 상기 제2기판(21)과 멀리 떨어진 제1기판(11)의 일측에 안테나 방사소자를 설치한다.

안테나 방사소자는 고전도성 재료로 제작한다. 안테나 방사소자는 구형, 원형, 혹은 장방형의 칩이며, 면취할 수 있고 또한 칩공정을 통해 액정 이상기에 부착할 수 있다. 또는, 보다 바람직한 방안에서, 안테나 방사소자는 상기 제2기판(21)과 멀리 떨어진 제1기판(11)의 일측에 설치한 패턴화된 제3금속막층(12)이다. 제3금속막층(12)의 두께는 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 두께에 달하지 않아도 된다.

본 실시예에서, 제2전도막은은 이상기 전극을 포함하는데 이상기 전극은 평면 송전선이며 평면 송전선은 마이크로파 신호의 전송에 사용된다. 평면 송전선은 바람직하게 마이크로스트립선이다. 마이크로스트립선의 형상은 뱀모양 또는 나선형일 수 있고, 마이크로스트립선의 형상에 대해서 한정하지 않으며, 마이크로파 신호 전송만 실현할 수 있으면 된다.

제1전도막은 접지전극을 포함한다. 제1전도막, 즉 제1금속막층(13)에는 슬롯소자(15)가 더 설치된다. 슬롯소자(15)는 제1금속막층(13)에 형성된 홈으로서 안테나 방사소자의 하부에 위치하고 있다. 슬롯소자(15)는 안테나 방사소자와 이상기 사이의 RF신호의 연결에 이용된다.

액정 안테나는 오프셋선을 더 포함한다. 일 실시예에서, 오프셋선은 제2기판의 제2금속막층에 설치할 수 있다. 오프셋선을 통해 마이크로스트립선과 접지전극 사이에 전압을 가하여 액정의 유효 유전율을 개변함으로써 마이크로파 신호의 페이즈를 개변한다.

마이크로스트립선과 접지전극 사이에 전기장을 가하지 않을 경우, 액정 분자는 제1배향막과 제2배향막의 작용하에 미리 설정한 방향으로 배열 분포된다.

마이크로스트립선과 접지전극 사이에 전기장을 가할 경우, 전기장은 액정막(30) 속의 액정 분자 방향의 편향을 구동한다.

마이크로파 신호는 마이크로스트립선과 접지전극 사이에서 전송된다. 마이크로파 신호의 전송 과정에서 액정 분자 방향의 편향에 의해 페이즈가 개변되어 마이크로파 신호의 이상 기능을 실현할 수 있다. 마이크로스트립선과 접지전극의 전압을 제어하여 액정막(30)의 액정의 편향 각도를 제어함으로써 이상과정에서 조정하는 페이즈를 제어할 수 있다.

액정재료의 유전율 이방성과 저전력 소비량 특성을 이용해 액정막(30)에 가하는 전압 제어를 통해 액정의 유효 유전율을 개변시켜 이상과정에서 조정하는 페이즈를 제어할 수 있다. 특별 제작한 정전기 전기용량이 서로 다른 액정 안테나 소자를 통해 이원화 도형을 형성한다. 안테나가 접수 또는 발송하는 전자파에 각 안테나 소자의 정전기 전기용량과 해당되는 페이즈차를 부여하여 정전기 전기용량이 서로 다른 안테나 소자로 형성된 이원화 도형이 특정 방향에서 강한 지향성(파속 스캔)을 구비하여 안테나가 수신 또는 발신신하는 전자파와 주파수 신호(전압 신호)사이의 상호 전환 기능을 실현한다.

본 출원의 기술방안은, 우선 기판 표면에서 시드층(24)을 제작하고 시드층(24)에서 코팅을 통해 대응되는 금속막층을 형성한다. 금속막층의 두께는 μm급에 달해야 액정 안테나의 성능을 비교적 양호하게 보장할 수 있다. 진공마그네트론스퍼터링 공정 상 여러번의 반복적인 코팅, 저효율, 심한 열변형 등 문제들을 방지할 수 있다. 금속막층과 기판의 부착력을 강하게 하여 공정 상 저원가, 대규모 생산이 가능한 액정 안테나를 제공할 수 있다.

실시예2

실시예1에 대해 보다 최적화된 방안으로서, 실시예1과 다른 점은, 본 실시예에서 먼저 대응되는 기판의 시드층(24)에서 화학증착막(131)을 제작한 후, 화학증착막(131)에서 전기도금공정을 통해 전기도금 금속막(132)을 제작한다. 즉 화학증착법과 전기도금을 결합하는 방법을 통해 금속막층을 기판에 코팅시킨다. 상기 전기도금공정에서 화학증착법과 다른 점은, 전기도금은 전기분해반응으로서 기판 캐리어에 전원을 연결해야 하는 것이다. 화학증착법, 예를 들면 무전해구리법은 산화환원반응으로서 기판 캐리어에 전원을 연결할 필요가 없다.

도3에 도시한 바와 같이, 제1금속막층(13)과 제2금속막층(22)의 구조는 대응되는 기판에서 순서대로 적층된 시드층(24), 화학증착막(131), 전기도금 금속막(132)이다.

전기도금공정에서, 화학증착막(131)은 전기도금공정에서 전도부분으로 이용된다. 화학증착막(131)의 두께는 전기도금 금속막(132)의 두께보다 작다. 바람직하게，화학증착막(131)과 전기도금 금속막(132)의 금속재료는 동일하다. 금속막층의 금속재료는 바람직하게 구리재료를 이용한다. 화학증착막(131)는 구리층이고 전기도금 금속막(132)도 구리층이다. 화학증착막(131)의 막 두께는 0.1μm~1.0μm이고 전기도금 금속막(132)의 두께는 2.0μm 또는 그 이상이다.

전기도금의 공정방법은, 화학증착법에 비해 얻는 금속막층의 막층의 표면이 매끄럽고 내부 금속 원자의 원자배열이 긴밀하여 안테나가 보다 양호한 성능을 가지도록 한다. 또한, 전기도금의 효율도 화학증착막(131)보다 높다.

실시예3：

본 구체적인 실시예는, 실시예2와 마찬가지로 액정 안테나 제조방법에 관한 것이다. 액정 안테나의 제조방법은 하기 단계를 포함한다.

S1：제1기판(11)을 제공한다. 상기 제1기판(11)에서 시드층(24)을 제작하고 시드층(24)에서 코팅을 통해 제1금속막층(13)을 형성한다.

S2： 제2기판(21)을 제공한다. 상기 제2기판(21)에서 시드층(24)을 제작하고 시드층(24)에서 코팅을 통해 제2금속막층(22)를 형성한다.

S3：제1금속막층(13) 및/또는 제2금속막층(22)에 대해 패턴화 처리를 한다.

상기 시드층(24)에서 코팅하는 방법은 하기 단계를 포함한다. 즉, 화학증착법을 통해 시드층(24)의 표면에 화학증착막(131)을 코팅한다. 금속막층이 구리일 경우 화학증착법의 무전해구리법을 이용해 시드층(24)에서 코팅하여 구리층을 형성한다.

여기에서 설명해야 할 점은, （1）단계와 （2）단계의 선후순서는 조정할 수 있다.

S3단계에서 금속막층에 대해 패턴화 처리를 할 경우, 그 중 한 전도막이 평면 구조의 전극일 경우 패턴화 단계를 생략할 수 있다.

S3단계에서 금속막층에 대해 패턴화 처리를 한 후 액정 안테나의 제조방법은 하기 단계를 포함한다:

S4：제1전도막을 형성한 제1기판(11)에서 제1배향막(14)을 형성하고，제2전도막을 형성한 제2기판(21)에서 제2배향막(23)을 형성한다.

액정 안테나의 제조방법은 하기 단계를 더 포함한다:

S5：상기 제1기판(11)과 제2기판(21)에 대해 대위 본딩을 통해 액정셀을 형성하고 액정막(30)을 제작한다.

구체적으로, 일 실시예에서 우선 상기 제1기판(11)과 제2기판(21)에 대해 대위 본딩을 통해 액정셀을 형성한 후, 상기 액정셀 내에 액정막(30)을 충전시킨다. 알다싶이 제1기판(11)과 제2기판(21)에 대해 대위 본딩을 하기 전, 그 중의 한 기판에서 실란트(40)을 제작하고 실란트(40)은 제1기판(11)과 제2기판(21) 사이에서 수납공간을 형성하여 액정을 수납한다. 상기 액정셀 내에 액정막 (30)을 충전시킨 후 액정셀을 밀폐시키고 실란트(40)을 고체화시킨다.

기타 실시예에서, 대위 본딩을 통해 액정셀을 형성하고 액정막(30)을 제작하는 순서는 상기 내용에 한하지 않는다. 그 중의 한 기판에서 실란트(40)을 도포 제작한 후 기판에 액정을 적정하여 액정막(30)을 형성한 다음, 제1기판(11)과 제2기판(21)에 대한 대위 본딩을 통해 액정셀을 형성하고 실란트(40)을 고화, 밀폐시킬 수도 있다.

패턴화 처리 공정방법은 본 기술분야의 당업자들이 이미 알고 있는 공정이다. 하기 내용은 예를 들어서 설명한 것이지만 구체적인 패턴화 처리방법은 이에 한하지 않는다. 제1금속막층(13)은 전도막으로서 그 패턴화 처리방법은 다음과 같다:

제1금속막층(13)에 한 층의 포토스페이서를 도포하고 마스크를 이용해 포토스페이서를 노출시켜 포토스페이서에 포토스페이서 미보류구역과 포토스페이서 보류구역을 형성하게 한다. 그 중 포토스페이서 보류구역은, 제1전도막의 패턴 소재 구역과 대응되고 포토스페이서 미보류구역은, 상기 패턴 이외의 구역에 대응된다. 현상처리를 하는데 이때 포토스페이서 미보류구역의 포토스페이서는 완전히 제거되고 포토스페이서 보류구역의 포토스페이서의 두께는 변하지 않는다. 식각공정을 통해 포토스페이서 미보류구역의 전도막을 완전히 식각하고 나머지 포토스페이서를 박리시켜 제1전도막의 패턴을 형성한다.

배향막은 종래기술의 PI마찰공정을 이용해 제작하여 표면에 일정방향의 홈을 형성하게 한다. 이에 대해 상세한 설명은 생략한다 .

S1단계와 S2단계에서, 기판에 금속막층을 코팅하는 방법은 주로 화학증착법과 전기도금을 결합한 공정방법을 이용하며 하기 단계를 포함한다.

（a）대응되는 기판 표면을 청결하여 기판의 분진/불순물이 시드층(24)과 기판의 부착력과 균일성에 영향을 주지 않도록 한다. 청결은 세척과 건조처리를 포함한다.

（b）초콜라스키법을 이용해 기판의 표면에 시드층(24)을 형성한다. 상기 시드층(24)은 금속막층과 기판 사이의 부착력을 크게 제고시킬 수 있다.

（c）시드층(24)에 대해 활성화 처리를 한다. 시드층(24)에 한 층의 촉매 활성화 금속 입자(예를 들면 팔라듐)를 흡착시켜 기판 표면에서 화학증착막(131) 또는 전기도금 방법을 이용해 금속막을 제작할 수 있도록 보장한다.

（d）화학증착법을 통해 시드층(24)의 표면에 화학증착막(131)을 코팅한다.

（e）전기도금공정을 통해 화학증착막(131)의 표면에 전기도금 금속막(132)을 코팅한다. 전기도금 금속막(132)의 두께는 액정 안테나의 성능을 보장해야 한다.

여기에서 설명해야 할 점은, 상기 （a）단계는 선택 가능한 단계이고， 상기 （c）단계는 보다 최적화된 방안이며 （c）단계를 생략해도 코팅은 가능하지만 효과는 감소된다.

시드층(24)의 초콜라스키법에서, 주요 배합성분은 금속산화물의 용액이고 초콜라스키법을 이용해 기판을 배합한 금속산화물 용액에 침입시킨 후, 기판을 다시 용액에서 빼내어 금속산화물이 기판에 부착되도록 하며 후기 건조처리, 예를 들어 자연건조 혹은 일정한 온도에서 건조시켜 기판의 금속산화물 박막을 얻는다.

시드층(24)의 두께는 안테나의 성능과 손실에 영향을 주기 때문에 시드층(24)의 두께는 통상적으로 비교적 얇게 설치한다. 예를 들어, 두께는 50nm보다 작다. 매끄러운 기판의 표면에 시드층(24)을 코팅하기 위해, 본 실시예는 초콜라스키법을 이용해 기판 표면에 시드층(24)을 생성한다. 상기 초콜라스키법을 통해 매끄러운 기판 표면에 균일한 박막을 코팅할 수 있다. 기타 공정, 예를 들어 진공마그네트론스퍼터링으로 제작한 막은 표면이 아주 매끄러워 시드층(24)의 제작에 적합하지 않다.

상기 유리기판에 막을 코팅하는 방법은 주로 전기도금공정 방법을 이용한다. 시드층(24)의 제작을 통해 종래기술의 전기도금공정의 금속막층, 예를 들어 구리층을 직접 매끄러운 유리기판에 코팅하지 못하는 문제를 해결했다. 금속막층과 유리기판의 부착성은 매우 강하다. 진공마그네트론스퍼터링공정에 비해 다수회의 반복 코팅을 하지 않아도 μm급의 두꺼운 막층을 실현할 수 있고 효율성과 합격률이 높아 최종적으로 액정 안테나의 원가를 절감하고 양산을 실현할 수 있다.

본 출원에 따른 기판에 막을 코팅하는 방법을 이용해 저원가의 μm급의 두꺼운 막의 제1전도막과 제2전도막을 양산할 수 있다. 상기 유리기판에 막을 코팅하는 공정방법과 기존의 알고 있는 액정 디스플레이 패널 제조 공정방법을 이용해 액정 안테나를 양산할 수 있다.

전술의 유리기판에 막을 코팅하는 방법은 바람직한 방안으로서 （b）단계의 시드층(24)제작 후와 （c）단계의 시드층(24)에 대한 활성화 처리 전에 1차 판건조 처리를 한다.

1차 판건조의 작용은, 고온 건조를 통해 유리기판과의 부착력을 강화시키는 것이다.

（d）단계의 화학증착막(131)코팅 후와 （e）단계의 금속막(132) 전기도금 전에 우선 화학증착막(131) 표면의 약액을 깨끗이 세척하여 약액 잔류물이 화학증착막(131)표면을 오염시키는 것을 방지한다. 화학증착막(131)세척 후 2차 판건조 처리를 한다.

2차 판건조의 작용은, 고온건조를 통해 통해 화학증착막(131) 공정과정에서 누적된 응력을 방출하고 화학증착막(131)금속의 치밀성과 부착력을 강화시키는 것이다.

전기도금 혹은 화학증착막(131)공정은, 전기화학반응의 원리를 이용하여 전류효과를 통해 금속 이온을 기판표면으로 이전시켜 적층되게 하는 것이다. 이러한 방법은 하나하나의 금속 원자를 정확히 접층하지 못하여 최종적으로 금속막층 공극률이 높고 원자 사이가 긴밀히 배열되지 못한다는 결과를 초래하게 된다. 판건조를 통해 고온하에서 열응력을 통해 금속원자들을 다시 적층 배열시켜 금속원자 사이를 보다 긴밀해지게 하고 원자지간의 흡인력을 증대시킴으로써 화학증착막(131) 금속의 치밀성과 부착력을 강화시킬 수 있다.

바람직한 방안으로서, （e）단계의 전기도금 금속막(132) 후 전기도금 금속막(132)의 약액을 깨끗이 세척하여 약액 잔류물이 전기도금 금속막(132)을 오염시키는 것을 방지한다. 다음 3차 판건조 처리를 한다.

3차 판건조의 작용은, 고온 건조를 통한 통해 상기 2차 판건조의 작용과 유사하다.

본 출원의 공정방법에서, 서로 다른 단계에서 여러번의 기판건조 처리 공정을 각각 진행함으로써 그 전에 막층 제작과정에서 누적된 응력을 방출하여 대응되는 막층과 유리기판의 부착력을 증가시킬 수 있다. 부착력은 진공마그네트론스퍼터링 코팅기술과 같은 수준에 달할 수 있다. 기술지표는 크로스컷 테스터로, 테스트한 부착력＞5B이다. 부착력이 요구에 달한 후 기존 액정 디스플레이 패널 생산라인에서 액정 안테나를 양산할 수 있다.

3차 판건조를 통해, 서로 다른 단계에서 대응되는 금속막에 대해 판건조를 하여 최종적으로 얻은 금속막층은 보다 좋은 치밀성을 가지게 되는데, 치밀성이 좋은 금속막층은 물리학에서는 낮은 저항률, 즉 높은 전도율(=1/저항률)을 가진다고 정의된다. 안테나 신호 전송의 매개물 손실도 가장 낮다. 무선통신의 손실이 작을 수록 성능이 더 좋으므로 치밀한 금속막층은 액정 안테나의 손실을 대폭 감소시킬 수 있다.

안테나 방사소자는 칩공정을 이용해 상기 제2기판(21)과 멀리 떨어진 제1기판(11)의 일측에 부착한다.

또는, 안테나 방사소자는 제1기판(11)의 표면에 금속막층을 형성한 후 다시 상기 금속막층을 처리하여 얻을 수 있다. 안테나 방사소자는 상기 제2기판(21)과 멀리 떨어진 제1기판(11)의 일측에 설치된 패턴화된 제3금속막층(12)이다. 액정 안테나 제조방법은 상기 제2기판(21)과 멀리 떨어진 제1기판(11)의 일측에 코팅을 통해 제3금속막층(12)을 형성하고 제3금속막층(12)에 대한 패턴화 처리를 통해 안테나 방사소자를 형성하는 것을 포함한다. 제1기판(11)에 제3금속막층(12)를 형성하는 시간순서는, 제1금속막층(13)을 형성한 후에 설치하거나 또는 제1금속막층(13)을 형성한 후 설치하며 이에 대해서 제한하지 않는다. 제3금속막층(12)에 대한 패턴화 처리 단계의 시간순서는, 제1금속막층(13)에 대한 패턴화 처리 후 설치할 수 있으며, 이에 한하지 않는다. 구체적인 방법은 상기의 유리기판에 코팅하는 방법과 패턴화 처리 공정방법을 참조해서 진행할 수 있다.

실시예4:

본 구체적인 실시예는, 실시예1과 마찬가지로 액정 안테나 제조방법에 관한 것이다. 실시예3과 다른 점은 금속막층은 대응되는 기판의 시드층(24)에 중첩된 화학증착막(131)만 포함하고 전기도금 금속막 (132)을 포함하지 않는 것이다.

때문에 S1단계와 S2단계에서, 기판에 금속막층을 코팅하는 방법은 주로 화학증착법 공정방법을 이용하며, 하기 단계를 포함한다:

（a）대응되는 기판 표면을 청결하여 기판의 분진/불순물이 시드층(24)과 기판의 부착력과 균일성에 영향을 주지 않도록 한다. 청결은 세척과 건조처리를 포함한다.

（b）초콜라스키법을 이용해 기판의 표면에 시드층(24)를 형성한다. 상기 시드층(24)은 금속막층과 기판 사이의 부착력을 크게 제고시킬 수 있다.

（c）시드층(24)에 대해 활성화 처리를 한다. 시드층(24)에 한 층의 촉매 활성화 금속 입자(예를 들면 팔라듐)를 흡착시켜 기판 표면이 화학증착막(131) 또는 전기도금 방법을 이용해 금속막을 제작할 수 있도록 보장한다.

（d）화학증착법을 이용해 시드층(24)의 표면에 화학증착막(131)을 코팅한다.

따라서, 실시예3에 비해, 실시예3의 （e）단계를 포함하지 않는다.

그 밖에, （d）단계의 화학증착막(131)코팅 후, 우선 화학증착막(131) 표면의 약액을 깨끗이 세척하여 약액 잔류물이 화학증착막(131)표면을 오염시키는 것을 방지한다. 바람직한 방안으로서, 화학증착막(131)세척 후 2차 판건조 처리를 한다.

2차 판건조의 작용은, 고온 건조를 통해 화학증착막(131) 공정과정에서 누적된 응력을 방출하고 화학증착막(131)금속의 치밀성과 부착력을 강화시키는 것이다.

판건조를 통해 고온하에서 열응력을 통해 금속원자들을 다시 적층 배열시켜 금속원자 사이를 보다 긴밀해지게 하고, 원자지간의 흡인력을 증대시킴으로써 화학증착막(131) 금속의 치밀성과 부착력을 강화시킬 수 있다.

종래기술에 비해, 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과가 있다.

시드층 제작을 통해 종래기술의 전기도금공정의 금속막층, 예를 들어 구리층을 직접 매끄러운 유리기판에 코팅하지 못하는 문제를를 해결했다. 금속막층과 기판의 부착력은 아주 강하다. 진공마그네트론스퍼터링공정과 비교해볼 때 다수회의 반복 코팅을 하지 않아도 고효율적인 두꺼운 μm급 막층 제작이 가능하여 대규모 생산에 유리하며 최종적으로 액정 안테나의 원가를 크게 절감할 수 있다.

본 출원에 따른 기판에 코팅하는 방법을 이용해 저원가의 μm급의 두꺼운 막의 제1전도막과 제2전도막을 양산할 수 있다. 상기 기판에 코팅하는 공정방법과 기존의 알고 있는 액정 디스플레이 패널 제조 공정방법을 이용해 액정 안테나를 양산할 수 있다.

마지막으로 설명해야 할 점은, 상기 실시예는 단지 본 발명의 실시예의 기술방안에 대한 설명일뿐, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세한 설명을 진행하였지만 본 기술분야의 당업자들은 여전히 본 발명의 실시예의 기술방안에 대해 수정 또는 동등한 교체를 할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 수정 또는 동등한 교체는 수정 후의 기술방안이 본 발명의 실시예의 기술방안의 범위를 벗어나도록할 수 없다.

11-제1기판, 12-제3금속막층, 13-제1금속막층, 14-제1배향막, 15-슬롯소자, 21-제2기판, 22-제2금속막층, 23-제2배향막, 30-액정막, 40-실란트, 24-시드층, 131-화학퇴적층, 132-전기도금 금속막.

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 액정 안테나의 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은:
   막 코팅을 통해 제1금속막층을 형성하는 제1기판을 제공하는 단계,
   막 코팅을 통해 제2금속막층을 형성하는 제2기판을 제공하는 단계,
   제1금속막층 및 제2금속막층에 대해 패턴화 처리를 하는 단계；를 포함하고,
   그 중, 기판에서 막 코팅을 하여 금속막층을 형성하기 전에 먼저 기판 표면에서 시드층을 제작하며；
   기판에서 코팅하는 방법은:
   화학증착법을 통해 시드층의 표면에서 화학증착막을 코팅하는 단계,
   전기도금 공정을 통해 화학증착막 표면에서 금속막을 전기도금하는 단계를 포함하며,
   상기 시드층의 제조방법은, 초콜라스키법을 이용해 기판을 배합해놓은 금속산화물 용액에 침전시킨 후, 다시 기판을 용액에서 빼내어 금속산화물을 기판에 부착하는 액정 안테나의 제조방법.
6. 삭제
7. 청구항 5에 있어서,
   시드층이 생성된 후 1차 건조 처리를 하는 액정 안테나의 제조방법.
8. 청구항 5에 있어서,
   시드층의 표면에 화학퇴적층을 코팅하기 전에 시드층에 대해 활성화 처리를 하며 시드층에 촉매 활성 입자가 부착되어 있는 액정 안테나의 제조방법.
9. 청구항 5에 있어서,
   화학퇴적층 코팅 후와 금속막 전기도금 전에 우선 화학퇴적층을 깨끗이 세척한 후 2차 판건조 처리를 하는 액정 안테나의 제조방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    금속막 전기도금 후에 세척단계와 3차 판건조 처리 단계를 더 포함하는 액정 안테나의 제조방법.

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