TW202103372A - 一種液晶天線及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種液晶天線，包括相對設置的第一基板和第二基板以及位於第一基板和第二基板之間的液晶層；在第一基板朝向所述第二基板一側設置有第一金屬膜層；在第二基板朝向第一基板一側設置有第二金屬膜層；第一基板和第二基板為剛性基板；第一基板和第一金屬膜層之間具有種子層，第二基板和第二金屬膜層之間具有種子層。本發明還公開了該液晶天線的製作方法，先在基板表面製作種子層，在種子層上通過鍍膜形成相應的金屬膜層，可以使金屬膜層的厚度達到μm級，較好地保證液晶天線的性能。避免了真空磁控濺射工藝需要重複多次鍍膜、效率低、熱變形嚴重等問題。金屬膜層與基板粘附力強，使液晶天線在工藝上能夠進行低成本、大規模製造。
Description
本發明涉及無線通訊技術領域，具體地，涉及一種液晶天線及其製作方法。
資訊網路的發展日新月異，在各個領域都正在或將會產生重大變革，其中熱點技術就有5G和衛星移動互聯網通信技術。天線作為通信資訊發送和接收的核心設備，已經成為影響資訊網路性能指標和使用者應用效果的關鍵因素。
已知現有傳統的相位陣列天線具備此性能指標，但是它基於國防領域應用背景和晶片製造工藝，其昂貴的生產成本和高功耗使消費級市場用戶無法承擔，從而造成了消費品普及的障礙。
為了解決上述問題，本發明提供一種低成本、能夠大規模製造液晶天線的解決方案。
本發明提供的一種液晶天線，包括相對設置的第一基板和第二基板以及位於所述第一基板和第二基板之間的液晶層；在第一基板朝向所述第二基板一側設置有第一金屬膜層；在第二基板朝向所述第一基板一側設置有第二金屬膜層；所述第一基板和第二基板為玻璃基板；所述第一基板和第一金屬膜層之間具有種子層，所述第二基板和第二金屬膜層之間具有種子層。
優選的，所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的結構均為在相應基板的種子層上層疊的化學沉積層。
優選的，所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的結構均為在相應基板的種子層上依次層疊化學沉積層、電鍍金屬層。
優選的，所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的金屬材料為銀、銅、金、鋁、或者其合金。
優選的，所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的金屬材料的電導率為σ、磁導率為μ；液晶天線所承載訊號的頻率為f，趨膚深度δ＝(1/πfμσ)1/2；所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的金屬膜層厚度為趨膚深度δ的3倍到5倍之間。
優選的，所述第一金屬膜層和第二金屬膜層的金屬膜層的材料為銅，並且其金屬膜層的厚度均不小於2.0μm。
優選的，所述種子層的材料為金屬氧化物，所述種子層的厚度小於50 nm。
優選的，所述第一基板遠離所述第二基板的一側還設置有天線輻射單元，所述天線輻射單元為設置在第一基板遠離所述第二基板的一側的第三金屬膜層。
優選的，所述剛性基板為玻璃基板。
優選的，所述第一金屬膜層上設置有接地電極，所述第二金屬膜層上設置有平面傳輸線；所述第一金屬膜層上還設置有縫隙單元，所述第二金屬膜層上還設置有偏置線。
本發明還提供一種液晶天線的製作方法，用於製作如上所述的液晶天線，所述製作方法包括以下步驟：
提供第一基板；
在所述第一基板上通過鍍膜形成第一金屬膜層；
提供第二基板；
在所述第二基板上通過鍍膜形成第二金屬膜層；
對第一金屬膜層和/或第二金屬膜層進行圖案化處理；
其中，在所述基板上鍍膜形成金屬膜層之前，先分別在所述基板表面製作種子層。
優選的，在所述基板上鍍膜的方法包括以下步驟：利用化學沉積法在種子層的表面鍍上化學沉積層。
優選的，在所述基板上鍍膜的方法包括以下步驟：利用化學沉積法在種子層的表面鍍上化學沉積層；利用電鍍工藝，在化學沉積層表面鍍上電鍍金屬層。
優選的，所述種子層的製作方法為，採用浸入提拉方法，將基板浸入到配置好的金屬氧化物溶液中，再將基板提拉出溶液，使金屬氧化物附在基板上。
優選的，在生成種子層之後，進行第一次烤板處理。
優選的，在種子層的表面鍍上化學沉積層之前，對種子層進行活化處理，在種子層上吸附有催化活性的粒子。
優選的，在鍍上化學沉積層之後和電鍍金屬層之前，先將化學沉積層清洗乾淨，然後進行第二次烤板處理。
優選的，在電鍍金屬層之後，還包括清洗步驟和第三次烤板處理步驟。
優選的，所述液晶天線的製作方法還包括，在所述第一基板遠離所述第二基板的一側通過鍍膜形成第三金屬膜層。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
本發明通過採用電鍍的方法將金屬膜層鍍在玻璃基板，可以使金屬膜層的厚度達到μm級，較好地證保證液晶天線的性能，同時避免了真空磁控濺射工藝需要重複多次鍍膜、效率低、熱變形嚴重等問題。玻璃基板上的金屬膜層結構依次為種子層、化學沉積層、電鍍金屬層，金屬膜層與玻璃基板粘附力強，在工藝上能夠進行低成本、大規模製造。提供了一種低成本、能夠大規模製造的液晶天線的解決方案。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
下面結合附圖和實施例，對本發明的一種液晶天線及其製作方法作進一步說明。
實施例一：
如圖1所示，為本發明實施例一，本實施例提供了一種液晶天線。液晶天線包括相對設置的第一基板11和第二基板21，還包括位於第一基板11和第二基板21之間的液晶層30。
第一基板11和第二基板21之間還具有框膠40，框膠40位於第一基板11和第二基板21的邊緣，其用於密封液晶層30。優選的，液晶層30中分佈有支撐物。
第一基板11和第二基板21，選用穩定性和絕緣效果較佳同時介電損耗極低的材料，在本實施例中，第一基板11和第二基板21是剛性基板，也可以是玻璃基材、熔融石英、陶瓷基材和陶瓷熱固聚合物複合材料。但優選為玻璃基板。
在第一基板11設置有第一導電層，在第二基板21設置有第二導電層。
第一導電層包括第一基板11朝向所述第二基板21一側設置的第一金屬膜層13，第二導電層包括第二基板21朝向所述第一基板11一側設置的第二金屬膜層22。
第一金屬膜層13和第二金屬膜層22中的其中至少一個是圖案化的金屬膜層。
第一金屬膜層13和第二金屬膜層22選用具有高導電性和磁導率的金屬材料，可以採用鋁、銅、銀、金、鎘、鉻、鉬、鈮、鎳、鐵等金屬，優選為銀、銅、金、鋁及其合金。
無線通訊的損耗越低其性能就越好，即插入損耗(含導體損耗)也是越低性能越好，已知金屬材料及金屬膜層厚度與導體損耗都有關係，趨膚效應就是導體損耗的體現。
由於交流電具有趨膚效應，趨膚效應間接使導體的電阻增大，其能量熱損耗也隨之增大。在微波等高頻段的波段中，趨膚效應非常明顯。不同的金屬材料具有不同的趨膚深度。
趨膚效應：當導體中有交流電或交變電磁場時，導體內部的電流分佈不均勻，電流集中在導體的外表皮膚部分，越靠近導體表面，電流密度越大，導線內部實際上電流很小。結果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加。這一現象就是趨膚效應(skin effect)。
趨膚深度δ由下式給出：
δ＝(1/πfμσ)1/2，
其中，μ表示金屬材料的磁導率，σ是導體的電導率，f表示液晶天線所承載訊號的頻率。
由於液晶天線所需要的金屬材料要求高的電導率和磁導率，一般選用銀、銅、金、鋁及其合金，因此液晶天線所要求的趨膚效應，一般需要相應第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的金屬膜層厚度分別為趨膚深度δ的3倍到5倍之間。金屬膜層的厚度要達到μm級的厚膜，才能保較好地證保證液晶天線的性能。
在金屬材料銀、銅、金、鋁及其合金中，銀電導率最好的，但是成本貴，一般適用於真空磁控濺射工藝。金的成本更貴，且難以用減法刻蝕出圖形和走線。鋁一般適用於真空磁控濺射工藝。
作為性價比最好的方案，金屬膜層的金屬材料優選為銅材料。第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的材料均為銅，第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的金屬膜層的厚度為μm級，可以較好的保證液晶天線的性能。優選的方案是：第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的金屬膜層厚度均不小於2.0μm。
已知現有的液晶面板，其在玻璃基板上的金屬鍍膜的工藝都以真空磁控濺射PVD、化學氣相沉積CVD、昇華型蒸鍍等作為成熟的大規模製作方法。金屬膜層的材料為銀、銅、金、鋁及其合金。液晶面板製造使用的化學氣相沉積CVD並不適用於純金屬膜層的製作，適用於Ⅲ-Ⅴ、Ⅱ-Ⅳ、Ⅳ-Ⅵ二元或多元化合物、氧化物、硫化物、氮化物、碳化物、氫化物等材料的製作。昇華型蒸鍍適用於OLED發光材料，而純銀蒸鍍工藝用於製作陰極整面不刻蝕的方案，由於極容易氧化不適合做走線或圖形的產品，此外整面厚膜的成本昂貴也是嚴重問題。
而真空磁控濺射工藝，要做到μm級別的厚的膜層，需要重複多次鍍膜，其效率低，熱變形問題嚴重，尤其對大尺寸G5以上的基板尺寸、厚度薄（0.4mm/0.5mm）的玻璃基板鍍膜時，這兩種工藝中溫度較高，很容易發生彎曲、甚至是鍍膜基板破碎的嚴重問題，無法正常走黃光製程。因此，即便通過改良得到了μm級別厚度的膜層，低效率、高成本的困境仍難以解決，使最終液晶天線的成本居高不下。
在本發明中，採用化學沉積法將金屬膜層鍍在玻璃基板，可以避免了真空磁控濺射工藝需要重複多次鍍膜、效率低、熱變形嚴重等問題。
這裡的化學沉積法，與化學氣相沉積CVD不同，化學氣相沉積CVD是一種乾法沉積，而化學沉積法在溶液中進行，化學沉積法是氧化還原反應。當第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的材料均為銅時，化學沉積法又可以稱為：化學沉銅法。通過化學沉積法，可以在基板上製成金屬膜層。
發明人發現，基板表面，如玻璃表面由於很光滑，現有技術的化學沉銅法、電鍍法無法將金屬膜層如銅層直接鍍上光滑的玻璃基板，或者即使勉強鍍上，但金屬膜層與玻璃基板之間的粘附力極差，極容易發生金屬膜層從光滑玻璃表面脫離掉落的嚴重問題。
在一個實施例中，第一金屬膜層13是通過化學沉積工藝在第一基板11上鍍膜形成。為了解決無法在光滑的基板上製作金屬膜層的問題。在鍍膜之前，先在基板表面生成種子層24，此種子層24可以大幅提高金屬膜層與玻璃的粘附力。種子層24為金屬氧化物薄膜，金屬氧化物例如為氧化錫、氧化鎳、氧化鈦、氧化銅等或前述各物的混合物組成的群組。種子層24的厚度影響到天線的性能與損耗，因此種子層24的厚度一般較薄，例如厚度小於50nm。優選地，種子層24厚度小於20nm。
製作種子層24後，通過化學沉積法，在種子層24表面將金屬鍍上化學沉積層131。通過此種方法，可以得到化學沉積層131。優選地，金屬膜層的材料為銅，化學沉積法為化學沉銅法。化學沉積層131為沉銅層。
通過以上方法，金屬膜層可以通過化學沉積法得到。第一金屬膜層13的結構為，在相應第一基板11的種子層24上層疊的化學沉積層131。第二金屬膜層22的結構為，在相應第二基板21的種子層24上層疊的化學沉積層131。第一金屬膜層13的化學沉積層131和電鍍金屬層132的厚度為2.0μm或以上。第二金屬膜層22的化學沉積層131和電鍍金屬層132的厚度為2.0μm或以上。
通過無電的化學沉積法得到金屬膜層，雖然其工藝簡單，但是金屬膜層的表面較粗糙，且膜層孔隙率比較高，原子間不是很緊密地排列。這些都影響天線的性能。且鍍膜效率相對於電鍍銅較低。
通過鍍膜形成了金屬膜層導電層後，可根據實際情況對導電層圖案化處理以便得到圖案化的金屬膜層。
在一個具體的實施例子中，第二導電層和第一導電層都是圖案化的金屬膜層。在另外的實施例中，還可以是，第一導電層是面狀的電極，例如面狀的接地電極，因此第一導電層可以省去進行圖案化的步驟，第二導電層是圖案化的金屬膜層，例如包括移相器電極。
液晶天線還包括分別設置在所述液晶層30兩側的第一取向層14和第二取向層23。在形成有第一導電層的第一基板11上製備第一取向層14，在形成有第二導電層的第二基板21上製備第二取向層23。取向層用於對液晶層30的晶分子的初始偏轉角度進行限定。
第一基板11、第二基板21、液晶層30、第一導電層、第二導電層構成了液晶移相器。液晶天線還包括有天線輻射單元，天線輻射單元用於輻射微波訊號，實現微波訊號的饋入和饋出。在本實施例中，在第一基板11遠離所述第二基板21的一側設置有天線輻射單元。
天線輻射單元由高導電性材料製成。天線輻射單元可以是矩形、圓形、或方形的貼片，並可以切角，亦可以由貼片工藝貼附在液晶移相器。或者，更優選的方案為，天線輻射單元為設置在第一基板11遠離所述第二基板21的一側的圖案化的第三金屬膜層12。第三金屬膜層12的厚度不需要達到第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的厚度。
在本實施例中，第二導電層上包括移相器電極，移相器電極為平面傳輸線，平面傳輸線用於傳輸微波訊號。平面傳輸線優選為微帶線。微帶線的形狀可以為蛇形或者螺旋形，對於微帶線的形狀不作限定，能夠實現微波訊號的傳輸即可。
第一導電層包括接地電極。第一導電層即第一金屬膜層13上還設置有縫隙單元15。縫隙單元15為形成在第一金屬膜層13的槽，位於天線輻射單元的下方。縫隙單元15用於耦合天線輻射單元和移相器之間的RF訊號。液晶天線還包括偏置線。在一個實施例中，偏置線可以設置在第二基板的第二金屬膜層。通過偏置線在微帶線和接地電極之間施加電壓，可以改變液晶的有效介電常數，因此改變微波訊號的相位。
當微帶線和接地電極之間不施加電場時，液晶分子在第一配向層和第二配向層的作用下沿預設方向排列。
當微帶線和接地電極之間施加電場時，電場驅動液晶層30中的液晶分子方向的偏轉。
微波訊號在微帶線和接地電極之間傳輸，在微波訊號的傳輸過程中，會由於液晶分子的偏轉而改變相位，從而實現微波訊號的移相功能。通過控制微帶線和接地電極上的電壓，可以控制液晶層30中液晶的偏轉角度，進而可以對移相過程中所調整的相位進行控制。
利用液晶材料的介電各向特性和低功耗特性，通過控制施加於液晶層30的電壓來改變液晶的有效介電常數，進而控制移相過程中所調整的相位。通過特殊設計的靜電電容不同的液晶天線單元形成二維圖形。從天線接收或發射的電磁波被賦予與各天線單元的靜電電容相應的相位差，依據靜電電容不同的天線單元形成的二維圖形在特定方向上具有強指向性(波束掃描)，從而實現天線接收或發射的電磁波和射頻訊號(電壓訊號)之間的相互轉換功能。
本發明的技術方案，先在基板表面製作種子層24，再在種子層24上通過鍍膜形成相應的金屬膜層，可以使金屬膜層的厚度達到μm級，較好地保證液晶天線的性能。避免了真空磁控濺射工藝需要重複多次鍍膜、效率低、熱變形嚴重等問題。使金屬膜層與基板粘附力強，提供了一種在工藝上能夠進行低成本、大規模製造的液晶天線。
實施例二
作為對實施例一的進一步優化的方案，與實施例一不同的是，在本實施例中，先在相應基板的種子層24製作化學沉積層131，然後在化學沉積層131上通過電鍍工藝製作電鍍金屬層132。即採用化學沉積法與電鍍結合的方法將金屬膜層鍍在基板。該電鍍工藝，與化學沉積法不同的是，電鍍是電解反應，是需要在基板載體上加電。而化學沉積法如化學沉銅法法是氧化還原反應，不需要在基板載體上加電。
如圖3所示，第一金屬膜層13和第二金屬膜層22的結構均為在相應基板上依次層疊的種子層24、化學沉積層131、電鍍金屬層132。
在電鍍工藝中，化學沉積層131在電鍍工藝中作為導電部分。化學沉積層131的厚度小於電鍍金屬層132的厚度。優選的，化學沉積層131和電鍍金屬層132的金屬材料相同。金屬膜層的金屬材料優選為銅材料，化學沉積層131為沉銅層，電鍍金屬層132也為銅層。化學沉積層131的膜厚為0.1μm~1.0μm，電鍍金屬層132的厚度為2.0μm或以上。
電鍍的工藝方法，其與化學沉積法相比，其得到的金屬膜層，膜層的表面光滑，且內部金屬原子的原子排列緊密，這使天線具有更好的性能。而且電鍍的效率較化學沉積層131有很大提升。
實施例三：
本具體實施例提供了如實施例二中液晶天線的製作方法。液晶天線的製作方法包括以下步驟：
S1：提供第一基板11；在所述第一基板11上製作種子層24，在種子層24上通過鍍膜形成第一金屬膜層13；
S2： 提供第二基板21；在所述第二基板21上製作種子層24，在種子層24上通過鍍膜形成第二金屬膜層22；
S3：對第一金屬膜層13和/或第二金屬膜層22進行圖案化處理。
以上，在種子層24上鍍膜的方法包括以下步驟：利用化學沉積法在種子層24的表面鍍上化學沉積層131。當金屬膜層為銅時，例如化學沉積法的化學沉銅法，在種子層24上鍍膜形成沉銅層。
需要說明的是，步驟S1和步驟S2的先後順序可以進行調整。
在步驟S3對金屬膜層進行圖案化處理時，如果其中一個導電層是面狀的電極，可以省去進行圖案化的步驟。
在步驟S3對金屬膜層進行圖案化處理後，液晶天線的製作方法，還包括以下步驟：
S4：在形成有第一導電層的第一基板11上形成第一取向層14；在形成有第二導電層的第二基板21上形成第二取向層23。
液晶天線的製作方法，還包括以下步驟：
S5：將所述第一基板11和第二基板21進行對合以形成液晶盒，並製備液晶層30。
具體的，在一個實施例中，可先將所述第一基板11和第二基板21對合以形成液晶盒，然後在所述液晶盒內填充液晶層30。已知的，第一基板11和第二基板21對合之前，還在其中一個基板上製作框膠40，框膠40在第一基板11和第二基板21之間形成容納空間，用於容納液晶。在所述液晶盒內填充液晶層30後，對液晶盒進行封口，並使框膠40進行固化。
在其它的實施例中，對合以形成液晶盒，並製備液晶層30的順序並不限於以上，還可以是：在其中一個基板上塗布製作框膠40後，在基板上滴注液晶形成液晶層30，再將第一基板11和第二基板21對合以形成液晶盒，並固化封框膠40。
圖案化處理工藝方法，已為本領域技術人員所已知，以下為舉例說明，但具體的圖案化處理方法並不限於此。第一金屬膜層13作為導電層，其圖案化處理方法可以如下：
在第一金屬膜層13上塗覆一層光刻膠，採用掩膜板對光刻膠進行曝光，使光刻膠形成光刻膠未保留區域和光刻膠保留區域，其中，光刻膠保留區域對應於第一導電層的圖形所在區域，光刻膠未保留區域對應於上述圖形以外的區域；進行顯影處理，光刻膠未保留區域的光刻膠被完全去除，光刻膠保留區域的光刻膠厚度保持不變；通過刻蝕工藝完全刻蝕掉光刻膠未保留區域的導電層，剝離剩餘的光刻膠，形成第一導電層的圖案。
取向層可採用現有技術中的PI摩擦工藝製成，以便在表面上形成定向凹槽，在此不再贅述。
在步驟S1和步驟S2中，在基板上鍍金屬膜層的方法，主要採用了化學沉積法與電鍍結合的工藝方法，包括以下步驟：
（a）對相應基板表面進行清潔，避免基板的灰塵/髒汙影響種子層24與基板的粘附力和均勻性，清潔包括清洗與乾燥處理；
（b）利用浸入提拉工藝在基板表面形成種子層24，此種子層24可以大幅提高金屬膜層與基板之間的粘附力；
（c）對種子層24進行活化處理，在種子層24上吸附一層有催化活性的金屬粒子(如鈀)，使基板表面順利地利用化學沉積層131或者電鍍方法製作金屬層；
（d）利用化學沉積法在種子層24的表面鍍上化學沉積層131。
（e）利用電鍍工藝，在化學沉積層131表面鍍上電鍍金屬層132。電鍍金屬層132的厚度需要能夠保證液晶天線的性能。
需要說明的是，以上步驟（a）為可選步驟；另外，以上步驟（c）為更加優化的方案，如果省略步驟（c），也可以進行鍍膜，但效果略差。
種子層24的浸入提拉製作工藝為：配置主要成分為金屬氧化物的溶液，採用浸入提拉方法，將基板浸入到配置好的金屬氧化物溶液中，再將基板提拉出溶液，使金屬氧化物附在基板上，經過後期幹化處理，例如自然風乾或者在一定溫度下乾燥，得到基板上金屬氧化物薄膜。
種子層24的厚度影響到天線的性能與損耗，因此種子層24的厚度一般較薄，例如厚度小於50nm。為了在光滑的基板表面覆上種子層24，本實施例採用浸入提拉工藝在基板表面生成種子層24。通過該浸入提拉工藝可以在光滑的基板表面覆上均勻薄度的膜層。而其它的工藝，如真空磁控濺射其製作的膜層由於表面太光滑，因此，不適用於種子層24的製作。
以上在玻璃基板上鍍膜的方法，主要採用了電鍍工藝方法。通過種子層24的製作，解決了現有技術的電鍍工藝無法將金屬膜層如銅層直接鍍上光滑的玻璃基板上的問題。金屬膜層與玻璃基板的粘附性佳。相對於真空磁控濺射工藝，不需要重複多次鍍膜，可以做到μm級別的厚的膜層，效率高、良率高，使最終液晶天線的成本降低，能夠大規模製造。
利用本發明在基板上鍍膜的方法，可以大批量生產低成本的具有μm級別厚膜的第一導電層和第二導電層。利用以上玻璃基板上鍍膜的工藝方法和現有已知的液晶面板製造工藝方法，能夠大批量進行生產液晶天線。
前述在玻璃基板上鍍膜的方法，作為優選的方案，在步驟（b）生成種子層24之後和步驟（c）對種子層24進行活化處理之前，進行第一次烤板處理。第一次烤板的作用通過為通過高溫烘烤增強與玻璃的粘附力。
在步驟（d）鍍上化學沉積層131之後和步驟（e）電鍍金屬層132之前，先將化學沉積層131表面的藥液清洗乾淨，避免藥液殘留污染化學沉積層131表面。作為優選的方案，對化學沉積層131清洗後，進行第二次烤板處理。第二次烤板的作用通過為通過高溫烘烤，釋放化學沉積層131工藝過程中積累的應力及增強化學沉積層131金屬的緻密性和粘附力。
電鍍或化學沉積層131工藝，它是利用電化學反應的原理，通過電流效應就金屬離子遷移到基板表面並進行堆疊，很難將金屬原子一個個精確堆疊在一起，最終工藝的結果就是金屬膜層孔隙率是比較高的，原子間不是很嚴格地緊密排列。通過烤板，在較高的溫度下，將金屬原子在熱應力下重新堆疊排列，使金屬原子之間挨得更緊密，原子之間吸引力更大，增強化學沉積層131金屬的緻密性和粘附力。
作為優選的方案，在步驟（e）電鍍金屬層132之後，先進行清洗，將電鍍金屬層132的藥液清洗乾淨，避免藥液殘留污染電鍍金屬層132；之後，進行第三次烤板處理。第三次烤板的作用通過為通過高溫烘烤，與以上第二次烤板的作用相似。
本發明的工藝工程中，在不同的階段分別進行了多次烤板的處理工藝，及時釋放在之前膜層製作工藝過程中積累的應力，增強了相應膜層與玻璃基板的粘附力，粘附力可達到跟真空磁控濺射鍍膜技術一樣水準，技術指標就是百格刀測試的粘附力＞5B。粘附性達到要求後，可以在現有液晶面板的產線工藝大批量進行生產液晶天線。
三次烤板，通過在不同階段對相應的金屬層進行烘烤，使最終得到的金屬膜層具有更好的緻密性，而緻密性更好的金屬膜層，從物理學定義上說就是具有更低的電阻率，即更高的電導率(=1/電阻率)，天線訊號傳輸的介質損耗更低。無線通訊的損耗越低性能越好，更緻密的金屬膜層使液晶天線減少了損耗。
天線輻射單元可採用貼片工藝將貼附在第一基板11遠離所述第二基板21的一側。
或者，天線輻射單元也可以通過在第一基板11表面形成金屬膜層，之後再對該金屬膜層處理後得到。天線輻射單元為設置在第一基板11遠離所述第二基板21的一側的圖案化的第三金屬膜層12。液晶天線製作方法還包括：在所述第一基板11遠離所述第二基板21的一側通過鍍膜形成第三金屬膜層12，通過對第三金屬膜層12的圖案化處理得到天線輻射單元。在第一基板11形成第三金屬膜層12的時間順序，可以設置在形成第一金屬膜層13後進行，或者在形成第一金屬膜層13後進行，在此不作限制；對第三金屬膜層12的圖案化處理步驟地時間順序，可以設置在對第一金屬膜層13進行圖案化處理後進行，但並不限於此。具體方法，可以參照以上所述的在玻璃基板上鍍膜的方法和圖案化處理工藝方法進行。
實施例四：
本具體實施例提供了如實施例一中液晶天線的製作方法。與實施例三不同的是，金屬膜層僅包括在相應基板的種子層24上層疊的化學沉積層131，不包括電鍍金屬層132。
因此，在步驟S1和步驟S2中，在基板上鍍金屬膜層的方法，主要採用了化學沉積法的工藝方法，包括以下步驟：
（a）對相應基板表面進行清潔，避免基板的灰塵/髒汙影響種子層24與基板的粘附力和均勻性，清潔包括清洗與乾燥處理；
（b）利用浸入提拉工藝在基板表面形成種子層24，此種子層24可以大幅提高金屬膜層與基板之間的粘附力；
（c）對種子層24進行活化處理，在種子層24上吸附一層有催化活性的金屬粒子(如鈀)，使基板表面順利地利用化學沉積層131或者電鍍方法製作金屬層；
（d）利用化學沉積法在種子層24的表面鍍上化學沉積層131。
因此，與實施例三相比較，其不具有實施例三種的步驟（e）。
另外，在步驟（d）鍍上化學沉積層131之後，先將化學沉積層131表面的藥液清洗乾淨，避免藥液殘留污染化學沉積層131表面。作為優選的方案，對化學沉積層131清洗後，進行第二次烤板處理。
第二次烤板的作用通過為通過高溫烘烤，釋放化學沉積層131工藝過程中積累的應力及增強化學沉積層131金屬的緻密性和粘附力。
通過烤板，在較高的溫度下，將金屬原子在熱應力下重新堆疊排列，使金屬原子之間挨得更緊密，原子之間吸引力更大，增強化學沉積層131金屬的緻密性和粘附力。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
通過種子層的製作，解決了現有技術的電鍍工藝無法將金屬膜層如銅層直接鍍上光滑的玻璃基板上的問題。金屬膜層與基板的粘附性佳。相對於真空磁控濺射工藝，不需要重複多次鍍膜，可以高效率地做到μm級別的厚的膜層，利於大規模製造，最終使液晶天線的成本降低。
利用本發明在基板上鍍膜的方法，可以大批量生產低成本的具有μm級別厚膜的第一導電層和第二導電層。利用以上基板上鍍膜的工藝方法和現有已知的液晶面板製造工藝方法，能夠大批量進行生產液晶天線。
最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明實施例的技術方案而非對其進行限制，儘管參照較佳實施例對本發明實施例進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明實施例的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改後的技術方案脫離本發明實施例技術方案的範圍。
11:第一基板；
12:第三金屬膜層；
13:第一金屬膜層；
14:第一取向層；
15:縫隙單元；
21:第二基板；
22:第二金屬膜層；
23:第二取向層；
30:液晶層；
40:框膠；
24:種子層；
131:化學沉積層；
132:電鍍金屬層。
圖1為本發明實施例一所提供的一種液晶天線結構示意圖；
圖2為本發明實施例一所提供的一種液晶天線的基板、種子層、金屬膜層的結構示意圖；
圖3為本發明實施例二所提供的一種液晶天線的基板、種子層、金屬膜層的結構示意圖；
圖4為本發明實施例三所提供的一種液晶天線的製作方法的流程圖；
圖5為本發明實施例三所提供的一種在玻璃基板上鍍金屬膜層的製作方法的流程圖。
11:第一基板
12:第三金屬膜層
13:第一金屬膜層
14:第一取向層
15:縫隙單元
21:第二基板
22:第二金屬膜層
23:第二取向層
30:液晶層
40:框膠
Claims (10)
- 一種液晶天線，包括相對設置的第一基板和第二基板以及位於該第一基板和該第二基板之間的液晶層，其特徵在於： 在該第一基板朝向該第二基板一側設置有第一金屬膜層； 在該第二基板朝向該第一基板一側設置有第二金屬膜層； 該第一基板和該第二基板為玻璃基板；以及 該第一基板和該第一金屬膜層之間具有種子層，該第二基板和該第二金屬膜層之間具有種子層。
- 如請求項1所述的液晶天線，其中，該第一金屬膜層和第二金屬膜層的結構均為在相應基板的該種子層上依次層疊化學沉積層、電鍍金屬層。
- 如請求項1所述的液晶天線，其中， 該第一金屬膜層和該第二金屬膜層的金屬材料的電導率為σ、磁導率為μ， 該液晶天線所承載訊號的頻率為f，趨膚深度δ＝(1/πfμσ)1/2； 該第一金屬膜層和該第二金屬膜層的金屬膜層厚度為該趨膚深度δ的3倍到5倍之間；以及 該第一金屬膜層和該第二金屬膜層的金屬膜層的材料為銅，並且該等金屬膜層厚度均不小於2.0μm。
- 如請求項1所述的液晶天線，其中，該種子層的材料為金屬氧化物，該種子層的厚度小於50nm。
- 一種液晶天線的製作方法，其特徵在於，用於製作如請求項1-4中任一項該的液晶天線，該製作方法包括以下步驟： 提供第一基板； 在該第一基板上通過鍍膜形成第一金屬膜層； 提供第二基板； 在該第二基板上通過鍍膜形成第二金屬膜層； 對該第一金屬膜層和/或該第二金屬膜層進行圖案化處理； 其中，在該些基板上鍍膜形成金屬膜層之前，分別先在該些基板表面製作種子層； 其中，在該些基板上鍍膜的方法中，包括以下步驟： 利用化學沉積法在種子層的表面鍍上化學沉積層； 利用電鍍法，在化學沉積層表面鍍上電鍍金屬層。
- 根據請求項5所述的液晶天線的製作方法，其中，該種子層的製作方法為，採用浸入提拉方法，將該些基板浸入到配置好的金屬氧化物溶液中，再將該些基板提拉出該金屬氧化物溶液，使金屬氧化物附在該些基板上。
- 根據請求項5所述的液晶天線的製作方法，在該生成種子層之步驟後，更包括： 進行第一次烤板處理。
- 根據請求項5所述的液晶天線的製作方法，在該種子層的表面鍍上化學沉積層之步驟前，更包括： 對種子層進行活化處理，在種子層上吸附有催化活性的粒子。
- 根據請求項5所述的液晶天線的製作方法，在該鍍上化學沉積層之後和電鍍金屬層之步驟前，更包括： 先將化學沉積層清洗乾淨，然後進行第二次烤板處理。
- 根據請求項9所述的液晶天線的製作方法，在該鍍上電鍍金屬層之步驟後，還包括： 清洗步驟和第三次烤板處理步驟。
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