WO2022209330A1 - 電波反射板 - Google Patents

電波反射板 Download PDF

Info

Publication number
WO2022209330A1
WO2022209330A1 PCT/JP2022/005130 JP2022005130W WO2022209330A1 WO 2022209330 A1 WO2022209330 A1 WO 2022209330A1 JP 2022005130 W JP2022005130 W JP 2022005130W WO 2022209330 A1 WO2022209330 A1 WO 2022209330A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
patch
patch electrodes
radio wave
substrate
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/005130
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光隆 沖田
真一郎 岡
盛右 新木
大一 鈴木
良晃 天野
宏己 松野
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
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 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority to CN202280025447.7A priority Critical patent/CN117121296A/zh
Priority to KR1020237036895A priority patent/KR20230162670A/ko
Publication of WO2022209330A1 publication Critical patent/WO2022209330A1/ja
Priority to US18/477,550 priority patent/US20240027826A1/en

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
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553Reflecting elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/148Reflecting surfaces; Equivalent structures with means for varying the reflecting properties
    • 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
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • 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
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13478Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells based on selective reflection
    • 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
    • H01Q13/08Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065Patch antenna array
    • 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
    • H01Q3/46Active lenses or reflecting arrays

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to radio wave reflectors.
  • a radio wave reflector that can control the direction of radio wave reflection using liquid crystal is being studied.
  • reflection controllers having reflective electrodes are arranged one-dimensionally (or two-dimensionally). Also in the radio wave reflector, it is necessary to adjust the dielectric constant of the liquid crystal so that the phase difference of the reflected radio waves is constant between the adjacent reflection control portions.
  • This embodiment provides a radio wave reflector that can increase the amount of phase change in the reflected wave of radio waves.
  • a radio wave reflector includes: a first substrate having a plurality of patch electrodes arranged in a matrix at intervals along each of the X-axis and Y-axis perpendicular to each other; and a liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate and facing the patch electrodes.
  • Each patch electrode has a first slot.
  • the radio wave reflector is a first substrate having a plurality of patch electrodes arranged in a matrix at intervals along each of the X-axis and Y-axis perpendicular to each other; and a liquid crystal layer held between the first substrate and the second substrate and facing the patch electrodes.
  • the common electrode has a plurality of first slots, each of the first slots overlapping a corresponding one of the plurality of patch electrodes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radio wave reflector according to one embodiment.
  • 2 is a plan view showing the radio wave reflector shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing the patch electrode shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the radio wave reflector, showing a single reflection control section.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the radio wave reflector, showing a plurality of reflection control units.
  • FIG. 6 is a timing chart showing changes in the voltage applied to the patch electrode for each period in the method for driving the radio wave reflector of the above embodiment.
  • FIG. 7 is a bar graph showing phase change amounts of reflected waves in the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 8 is a bar graph showing attenuation amounts of reflected waves in the embodiment and the comparative example.
  • FIG. 9 is an enlarged plan view showing a plurality of patch electrodes and a plurality of connection wirings according to Modification 1 of the above embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged plan view showing a plurality of patch electrodes and a plurality of connection wirings according to Modification 2 of the above embodiment.
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing a part of the radio wave reflector according to Modification 3 of the above embodiment, showing a plurality of patch electrodes, a plurality of connection wirings, and a common electrode.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the radio wave reflector according to Modification 3, showing a single reflection control unit.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radio wave reflector RE according to this embodiment.
  • the radio wave reflector RE can reflect radio waves and functions as a relay device for radio waves.
  • the radio wave reflector RE includes a first substrate SUB1, a second substrate SUB2, and a liquid crystal layer LC.
  • the first substrate SUB1 has an electrically insulating substrate 1, a plurality of patch electrodes PE, and an alignment film AL1.
  • the substrate 1 is formed in a flat plate shape and extends along the XY plane including the mutually orthogonal X-axis and Y-axis.
  • the alignment film AL1 covers the plurality of patch electrodes PE.
  • the second substrate SUB2 is opposed to the first substrate SUB1 with a predetermined gap.
  • the second substrate SUB2 has an electrically insulating substrate 2, a common electrode CE, and an alignment film AL2.
  • the substrate 2 is formed in a flat plate shape and extends along the XY plane.
  • the common electrode CE faces the plurality of patch electrodes PE in a direction parallel to the Z-axis orthogonal to each of the X-axis and Y-axis.
  • the alignment film AL2 covers the common electrode CE.
  • each of the alignment film AL1 and the alignment film AL2 is a horizontal alignment film.
  • the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are joined by a sealing material SE arranged on their respective peripheral portions.
  • the liquid crystal layer LC is provided in a space surrounded by the first substrate SUB1, the second substrate SUB2, and the sealing material SE.
  • the liquid crystal layer LC is held between the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2.
  • the liquid crystal layer LC faces the plurality of patch electrodes PE on the one hand and the common electrode CE on the other hand.
  • the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer LC is assumed to be dl .
  • the thickness dl is greater than the thickness of the liquid crystal layer of a normal liquid crystal display panel.
  • the thickness dl is 50 ⁇ m.
  • the thickness dl may be less than 50 ⁇ m as long as the reflection phase of radio waves can be sufficiently adjusted.
  • the thickness dl may exceed 50 ⁇ m in order to increase the reflection angle of radio waves.
  • the liquid crystal material used for the liquid crystal layer LC of the radio wave reflector RE is different from the liquid crystal material used for ordinary liquid crystal display panels. The reflection phase of the radio wave mentioned above will be described later.
  • a common voltage is applied to the common electrode CE, and the potential of the common electrode CE is fixed.
  • the common voltage is 0V.
  • a voltage is also applied to the patch electrode PE.
  • the patch electrodes PE are AC-driven.
  • the liquid crystal layer LC is driven by a so-called vertical electric field.
  • a voltage applied between the patch electrode PE and the common electrode CE acts on the liquid crystal layer LC, thereby changing the dielectric constant of the liquid crystal layer LC.
  • the absolute value of the voltage applied to the liquid crystal layer LC is 10 V or less. This is because the dielectric constant of the liquid crystal layer LC is saturated at 10V. However, depending on the dielectric constant of the liquid crystal layer LC, the voltage at which the liquid crystal layer LC is saturated varies, so the absolute value of the voltage acting on the liquid crystal layer LC may exceed 10V.
  • the first substrate SUB1 has an incident surface Sa on the side opposite to the side facing the second substrate SUB2.
  • an incident wave w1 is a radio wave incident on the radio wave reflector RE
  • a reflected wave w2 is a radio wave reflected by the radio wave reflector RE.
  • FIG. 2 is a plan view showing the radio wave reflector RE shown in FIG.
  • the plurality of patch electrodes PE are arranged in a matrix at intervals along each of the X-axis and the Y-axis. In the XY plane, the patch electrodes PE have the same shape and size.
  • the plurality of patch electrodes PE are arranged at equal intervals along the X-axis and at equal intervals along the Y-axis.
  • a plurality of patch electrodes PE are included in a plurality of patch electrode groups GP extending along the Y-axis and arranged along the X-axis.
  • the multiple patch electrode groups GP include a first patch electrode group GP1 to an eighth patch electrode group GP8.
  • the first patch electrode group GP1 has a plurality of first patch electrodes PE1, the second patch electrode group GP2 has a plurality of second patch electrodes PE2, and the third patch electrode group GP3 has a plurality of third patch electrodes PE3.
  • the fourth patch electrode group GP4 has a plurality of fourth patch electrodes PE4, the fifth patch electrode group GP5 has a plurality of fifth patch electrodes PE5, and the sixth patch electrode group GP6 has a plurality of the It has six patch electrodes PE6, a seventh patch electrode group GP7 has a plurality of seventh patch electrodes PE7, and an eighth patch electrode group GP8 has a plurality of eighth patch electrodes PE8.
  • the second patch electrode PE2 is located between the first patch electrode PE1 and the third patch electrode PE3 in the direction along the X-axis.
  • Each patch electrode group GP includes a plurality of patch electrodes PE arranged along the Y-axis and electrically connected to each other.
  • the plurality of patch electrodes PE of each patch electrode group GP are electrically connected by connection lines L.
  • the first substrate SUB1 has a plurality of connection wirings L extending along the Y-axis and arranged along the X-axis.
  • the connection wiring L extends to a region of the substrate 1 that is not opposed to the second substrate SUB2.
  • the plurality of connection wirings L may be connected to the plurality of patch electrodes PE one-to-one.
  • the plurality of patch electrodes PE arranged along the Y-axis and the connection wiring L are integrally formed of the same conductor.
  • the plurality of patch electrodes PE and the connection lines L may be formed of conductors different from each other.
  • the patch electrodes PE, the connection lines L, and the common electrode CE are made of metal or a conductor similar to metal.
  • the patch electrodes PE, the connection lines L, and the common electrode CE may be made of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide).
  • the connection wiring L may be connected to an outer lead bonding (OLB) pad (not shown).
  • connection wiring L is a fine wire, and the width of the connection wiring L is sufficiently smaller than the length Px, which will be described later.
  • the width of the connection line L is several ⁇ m to several tens of ⁇ m, and is on the order of ⁇ m. It should be noted that if the width of the connection wiring L is made too large, the sensitivity to the frequency component of the radio wave is changed, which is not desirable.
  • the sealing material SE is arranged at the peripheral edge of the region where the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 face each other.
  • FIG. 2 shows an example in which eight patch electrodes PE are arranged in the direction along the X-axis and in the direction along the Y-axis.
  • the number of patch electrodes PE can be variously modified.
  • 100 patch electrodes PE may be arranged in the direction along the X-axis, and a plurality (eg, 100) of patch electrodes PE may be arranged in the direction along the Y-axis.
  • the length of the radio wave reflector RE (first substrate SUB1) in the X-axis direction is, for example, 40 to 80 cm.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing the patch electrode PE shown in FIGS. 1 and 2.
  • the patch electrode PE has a square shape.
  • the shape of the patch electrode PE is not particularly limited, a square or a perfect circle is desirable. Focusing on the external shape of the patch electrode PE, it is desirable to have a shape with a vertical and horizontal aspect ratio of 1:1. This is because a 90° rotationally symmetrical structure is desirable to accommodate horizontal and vertical polarizations.
  • the patch electrode PE has a length Px along the X-axis and a length Py along the Y-axis. It is desirable to adjust the length Px and the length Py according to the frequency band of the incident wave w1. Next, a desirable relationship between the frequency band of the incident wave w1 and the lengths Px and Py will be illustrated.
  • the patch electrode PE has holes called slots.
  • each patch electrode PE has a single first slot O1.
  • the first slot O1 has a quadrangular (square) shape.
  • the first slot O1 has a length Ox along the X-axis and a length Oy along the Y-axis.
  • the length Ox and the length Oy are each from 100 ⁇ m to several 100 ⁇ m.
  • the size and shape of the first slots O1 are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the relative positions of the first slots O1 in the patch electrodes PE are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing part of the radio wave reflector RE, showing a single reflection control section RH.
  • illustration of the substrate 1 and the like is omitted.
  • the thickness d l (cell gap) of the liquid crystal layer LC is maintained by a plurality of spacers SS.
  • the spacer SS is a columnar spacer, formed on the second substrate SUB2, and protruding toward the first substrate SUB1. No spacer SS exists in the region facing the first slot O1.
  • the cross-sectional diameter of the spacer SS in the X direction is 10 to 20 ⁇ m. While the lengths Px and Py of the patch electrodes PE are on the order of mm, the cross-sectional diameter of the spacer SS in the X direction is on the order of ⁇ m. Therefore, it is necessary to have the spacer SS in the region facing the patch electrode PE. Further, the ratio of the region where the plurality of spacers SS are present in the region facing the patch electrode PE is about 1%.
  • the spacer SS may be formed on the first substrate SUB1 and protrude toward the second substrate SUB2.
  • the spacers SS may be spherical spacers.
  • a spacer SS may exist in the region facing the first slot O1.
  • the radio wave reflector RE is equipped with a plurality of reflection control units RH.
  • Each reflection control unit RH includes one patch electrode PE among the plurality of patch electrodes PE, a portion of the common electrode CE facing the one patch electrode PE, a first region A1 of the liquid crystal layer LC, and liquid crystal and a second region A2 of the layer LC.
  • the first area A1 is an area facing the first slot O1 of one patch electrode PE in the liquid crystal layer LC.
  • the second area A2 is an area facing one patch electrode PE in the liquid crystal layer LC and surrounds the first area A1.
  • the permittivity of the first area A1 and the permittivity of the second area A2 are the same.
  • the dielectric constant of the first area A1 does not substantially change, but the dielectric constant of the second area A2 changes.
  • the dielectric constant of the liquid crystal layer LC is proportional to the voltage applied between the patch electrode PE and the common electrode CE. Therefore, in a state in which a voltage is applied between the patch electrode PE and the common electrode CE, the permittivity of the first area A1 and the permittivity of the second area A2 are different from each other.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the radio wave reflector RE, showing a plurality of reflection control units RH.
  • each reflection control unit RH adjusts the phase of the radio wave (incident wave w1) incident from the incident surface Sa side according to the voltage applied to the patch electrode PE, and transmits the radio wave to the incident surface. It functions to reflect to the Sa side and form a reflected wave w2.
  • the reflected wave w2 is a composite wave of the radio wave reflected by the patch electrode PE and the radio wave reflected by the common electrode CE.
  • the patch electrodes PE are arranged at equal intervals in the direction along the X-axis.
  • dk be the length (pitch) between adjacent patch electrodes PE.
  • the length dk corresponds to the distance from the geometric center of one patch electrode PE to the geometric center of the adjacent patch electrode PE.
  • the reflected waves w2 have the same phase in the first reflection direction d1.
  • the first reflection direction d1 is a direction forming a first angle ⁇ 1 with the Z axis.
  • the first reflection direction d1 is parallel to the XZ plane.
  • the phases of the radio waves reflected by the plurality of reflection control units RH need only be aligned on the linear two-dot chain line.
  • the phase of the reflected wave w2 at the point Q1b and the phase of the reflected wave w2 at the point Q2a should be aligned.
  • a physical linear distance from the point Q1a to the point Q1b of the first patch electrode PE1 is d k ⁇ sin ⁇ 1.
  • FIG. 6 is a timing chart showing changes in the voltage applied to the patch electrode PE for each period in the method for driving the radio wave reflector RE of this embodiment.
  • FIG. 6 shows a first period Pd1 to a fifth period Pd5 of the driving period of the radio wave reflector RE.
  • the polarity of the voltage applied to each patch electrode PE is periodically reversed.
  • the patch electrode PE is driven with a driving frequency of 60 Hz.
  • the patch electrodes PE are AC driven.
  • the parameters of the radio wave reflector RE of this embodiment and the parameters of the radio wave reflector of the comparative example are set as shown in Table 1 below.
  • the phase change amount of the reflected wave is greater in the embodiment in which the patch electrode PE is formed with a slot (first slot O1) than in the comparative example in which the patch electrode PE is not formed with a slot. I know it will grow. Therefore, in the radio wave reflector RE of the embodiment, it is possible to improve the degree of freedom in phase control of the reflected wave. For example, the reflection direction of the reflected wave w2 can be tilted further from the Z axis (increased angle ⁇ ).
  • the number of targets for driving the liquid crystal layer LC is reduced compared to the comparative example by the first area A1 of the liquid crystal layer LC.
  • FIG. 8 it was found that the amount of attenuation of the amplitude of the reflected wave in the embodiment was suppressed and was equivalent to the amount of attenuation of the amplitude of the reflected wave in the comparative example. It is 0 dB when the radio wave is totally reflected by the radio wave reflector RE.
  • FIG. 8 shows the case where the amplitude attenuation of the reflected wave is maximized.
  • V the absolute value of the voltage applied between the patch electrode PE and the common electrode CE, the phase amount ( ⁇ ) of the reflected wave, and is shown in Table 3.
  • each patch electrode PE has the first slot O1.
  • the phase change amount of the reflected wave w2 can be increased. From the above, it is possible to obtain the radio wave reflector RE capable of increasing the phase change amount of the reflected wave w2 of the radio wave.
  • FIG. 9 is an enlarged plan view showing a plurality of patch electrodes PE and a plurality of connection wirings L according to Modification 1 of the above embodiment.
  • the radio wave reflector RE of Modification 1 differs from the above-described embodiment in terms of the shape of the first slot O1.
  • the first slot O1 has a circular (perfect circle) shape.
  • the shape of the first slot O1 is not particularly limited, a square or a perfect circle is desirable. Focusing on the outline of the first slot O1, it is preferable that the direction of polarization of the incident radio wave, specifically, the behavior is the same for vertical polarization and horizontal polarization, and the vertical and horizontal aspect ratio is 1:1. Shape is desirable.
  • the size and shape of the first slots O1 are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the size and shape of the second slots O2 are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the size and shape of the third slots O3 are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the size and shape of the fourth slot O4 are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the relative positions of the first slots O1 in the patch electrodes PE are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the relative positions of the second slots O2 in the patch electrodes PE are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the relative positions of the third slots O3 in the patch electrodes PE are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the relative positions of the fourth slots O4 in the patch electrodes PE are the same among the plurality of patch electrodes PE.
  • the number of slots O included in the patch electrode PE may be two, three, or five or more.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

電波の反射波の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板を提供する。 電波反射板は、互いに直交するX軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第1基板と、前記X軸及び前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備える。各々の前記パッチ電極は、第1スロットを有している。

Description

電波反射板
 本発明の実施形態は、電波反射板に関する。
 液晶を利用して電波の反射方向を制御できる電波反射板の検討が行われている。この電波反射板において、反射電極を有する反射制御部が1次元(又は2次元)に並べられている。電波反射板においても、反射される電波の位相差が隣り合う反射制御部間で一定となるよう、液晶の誘電率を調整する必要がある。
特表2019-530387号公報
 本実施形態は、電波の反射波の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板を提供する。
 一実施形態に係る電波反射板は、
 互いに直交するX軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第1基板と、前記X軸及び前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、各々の前記パッチ電極は、第1スロットを有している。
 また、一実施形態に係る電波反射板は、
 互いに直交するX軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第1基板と、前記X軸及び前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、前記共通電極は、複数の第1スロットを有し、各々の前記第1スロットは、前記複数のパッチ電極のうち対応する一のパッチ電極に重なっている。
図1は、一実施形態に係る電波反射板を示す断面図である。 図2は、図1に示した電波反射板を示す平面図である。 図3は、図1及び図2に示したパッチ電極を示す拡大平面図である。 図4は、上記電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部を示す図である。 図5は、上記電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、複数の反射制御部を示す図である。 図6は、上記実施形態の電波反射板の駆動方法において、期間毎にパッチ電極に印加する電圧の変化を示すタイミングチャートである。 図7は、上記実施形態及び比較例において、反射波の位相変化量を棒グラフで示す図である。 図8は、上記実施形態及び上記比較例において、反射波の減衰量を棒グラフで示す図である。 図9は、上記実施形態の変形例1に係る複数のパッチ電極及び複数の接続配線を示す拡大平面図である。 図10は、上記実施形態の変形例2に係る複数のパッチ電極及び複数の接続配線を示す拡大平面図である。 図11は、上記実施形態の変形例3に係る電波反射板の一部を示す拡大平面図であり、複数のパッチ電極、複数の接続配線、及び共通電極を示す図である。 図12は、上記変形例3に係る電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部を示す図である。
 以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
 (一実施形態)
 まず、一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電波反射板REを示す断面図である。電波反射板REは、電波を反射させることができ、電波のための中継装置として機能している。
 図1に示すように、電波反射板REは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、を備えている。第1基板SUB1は、電気絶縁性の基板1と、複数のパッチ電極PEと、配向膜AL1と、有している。基板1は、平板状に形成され、互いに直交するX軸及びY軸を含むX-Y平面に沿って延在している。配向膜AL1は、複数のパッチ電極PEを覆っている。
 第2基板SUB2は、第1基板SUB1に所定の隙間を空けて対向配置されている。第2基板SUB2は、電気絶縁性の基板2と、共通電極CEと、配向膜AL2と、を有している。基板2は、平板状に形成され、X-Y平面に沿って延在している。共通電極CEは、X軸及びY軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて複数のパッチ電極PEと対向している。配向膜AL2は、共通電極CEを覆っている。本実施形態において、配向膜AL1及び配向膜AL2は、それぞれ水平配向膜である。
 第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、それぞれの周縁部に配置されたシール材SEにより接合されている。液晶層LCは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、及びシール材SEで囲まれた空間に設けられている。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持されている。液晶層LCは、一方で複数のパッチ電極PEと対向し、他方で共通電極CEと対向している。
 ここで、液晶層LCの厚み(セルギャップ)をdとする。厚みdは、通常の液晶表示パネルの液晶層の厚みより大きい。本実施形態において、厚みdは50μmである。但し、電波の反射位相を十分に調整できるのであれば、厚みdは、50μm未満であってもよい。又は、電波の反射角を大きくするため、厚みdは、50μmを超えてもよい。電波反射板REの液晶層LCに使用する液晶材料は、通常の液晶表示パネルに使用する液晶材料と異なっている。なお、上述した電波の反射位相に関しては後述する。
 共通電極CEにはコモン電圧が印加され、共通電極CEの電位は固定される。本実施形態において、コモン電圧は0Vである。パッチ電極PEにも電圧が印加される。本実施形態において、パッチ電極PEは、交流駆動される。液晶層LCは、いわゆる縦電界により駆動される。パッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加される電圧が液晶層LCに作用することで、液晶層LCの誘電率は変化する。
 液晶層LCの誘電率が変わると、液晶層LCにおける電波の伝搬速度も変わる。そのため、液晶層LCに作用させる電圧を調整することで、電波の反射位相を調整することができる。ひいては、電波の反射方向を調整することができる。本実施形態において、液晶層LCに作用させる電圧の絶対値は、10V以下である。10Vで液晶層LCの誘電率が飽和状態となるためである。但し、液晶層LCの誘電率によっては、その飽和状態となる電圧は異なってくるため、液晶層LCに作用させる電圧の絶対値は、10Vを超えてもよい。例えば、液晶の応答速度の向上が求められる場合、10Vを超える電圧を液晶層LCに作用させた後、10V以下の電圧を液晶層LCに作用させてもよい。
 第1基板SUB1は、第2基板SUB2と対向する側とは反対側に入射面Saを有している。なお、図中、入射波w1は電波反射板REに入射される電波であり、反射波w2は電波反射板REで反射された電波である。
 図2は、図1に示した電波反射板REを示す平面図である。図2に示すように、複数のパッチ電極PEは、X軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられている。X-Y平面において、複数のパッチ電極PEは、同一形状及び同一サイズを有している。
 複数のパッチ電極PEは、X軸に沿って等間隔に並べられ、Y軸に沿って等間隔に並べられている。複数のパッチ電極PEは、Y軸に沿って延在しX軸に沿って並べられた複数のパッチ電極群GPに含まれている。複数のパッチ電極群GPは、第1パッチ電極群GP1乃至第8パッチ電極群GP8を有している。
 第1パッチ電極群GP1は複数の第1パッチ電極PE1を有し、第2パッチ電極群GP2は複数の第2パッチ電極PE2を有し、第3パッチ電極群GP3は複数の第3パッチ電極PE3を有し、第4パッチ電極群GP4は複数の第4パッチ電極PE4を有し、第5パッチ電極群GP5は複数の第5パッチ電極PE5を有し、第6パッチ電極群GP6は複数の第6パッチ電極PE6を有し、第7パッチ電極群GP7は複数の第7パッチ電極PE7を有し、第8パッチ電極群GP8は複数の第8パッチ電極PE8を有している。例えば、第2パッチ電極PE2は、X軸に沿った方向において、第1パッチ電極PE1と第3パッチ電極PE3との間に位置している。
 各々のパッチ電極群GPは、Y軸に沿って並べられ互いに電気的に接続された複数のパッチ電極PEを含んでいる。本実施形態において、各々のパッチ電極群GPの複数のパッチ電極PEは、接続配線Lにより電気的に接続されている。なお、第1基板SUB1は、Y軸に沿って延在し、X軸に沿って並べられた複数の接続配線Lを有している。接続配線Lは、基板1のうち第2基板SUB2と対向していない領域まで延在している。なお、本実施形態と異なり、複数の接続配線Lは、複数のパッチ電極PEと一対一で接続されてもよい。
 本実施形態において、Y軸に沿って並んだ複数のパッチ電極PEと、接続配線Lとは、同一の導体で一体に形成されている。なお、複数のパッチ電極PEと、接続配線Lとは、互いに異なる導体で形成されてもよい。パッチ電極PE、接続配線L、及び上記共通電極CEは、金属、又は金属に準ずる導体で形成されている。例えば、パッチ電極PE、接続配線L、及び上記共通電極CEは、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料で形成されてもよい。接続配線Lは、図示しないアウターリードボンディング(OLB)のパッドに接続されてもよい。
 接続配線Lは細線であり、接続配線Lの幅は後述する長さPxと比べて十分に小さい。接続配線Lの幅は、数μm乃至数十μmであり、μmオーダーである。なお、接続配線Lの幅を大きくし過ぎると、電波の周波数成分の感度が変わってしまうため望ましくない。
 シール材SEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向した領域の周縁部に配置されている。
 図2には、X軸に沿った方向及びY軸に沿った方向にそれぞれ8個のパッチ電極PEが並べられた例を示した。但し、パッチ電極PEの個数は、種々変形可能である。例示すると、パッチ電極PEは、X軸に沿った方向に100個並べられ、Y軸に沿った方向に複数個(例えば100個)並べられてもよい。電波反射板RE(第1基板SUB1)のX軸に沿った方向の長さは、例えば40乃至80cmである。
 図3は、図1及び図2に示したパッチ電極PEを示す拡大平面図である。図3に示すように、パッチ電極PEは、正方形の形状を有している。パッチ電極PEの形状は得に限定されるものではないが、正方形や真円が望ましい。パッチ電極PEの外形に注目すると、縦横のアスペクト比が1:1となる形状が望ましい。なぜなら、横偏波及び縦偏波に対応するためには90°の回転対称構造が望ましいためである。
 パッチ電極PEは、X軸に沿った方向に長さPxを有し、Y軸に沿った方向に長さPyを有している。長さPx及び長さPyは、入射波w1の周波数帯に応じて調整した方が望ましい。次に、上記入射波w1の周波数帯と、長さPx及び長さPyと、の望ましい関係を例示する。
2.4GHz: Px=Py=35mm
5.0GHz: Px=Py=16.8mm
 28GHz: Px=Py=3.0mm
 パッチ電極PEは、スロットと呼ばれる孔を有している。本実施形態において、各々のパッチ電極PEは、単一の第1スロットO1を有している。本実施形態において、第1スロットO1は四角形(正方形)の形状を有している。第1スロットO1は、X軸に沿った方向に長さOxを有し、Y軸に沿った方向に長さOyを有している。長さOx及び長さOyは、それぞれ百μm乃至数百μmである。
 ここで、複数のパッチ電極PEに注目する。
 図2及び図3に示すように、第1スロットO1のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。パッチ電極PEにおける第1スロットO1の相対的な位置は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。
 図4は、電波反射板REの一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部RHを示す図である。図4において、基板1等の図示を省略している。
 図4に示すように、液晶層LCの厚みd(セルギャップ)は、複数のスペーサSSにより保持されている。本実施形態において、スペーサSSは、柱状スペーサであり、第2基板SUB2に形成され、第1基板SUB1側に突出している。第1スロットO1に対向する領域に、スペーサSSは存在していない。
 スペーサSSのX方向の断面径は10乃至20μmである。パッチ電極PEの長さPx及び長さPyがmmオーダーであるのに対し、スペーサSSのX方向の断面径はμmオーダーである。そのため、パッチ電極PEと対向する領域にスペーサSSを存在させる必要がある。また、パッチ電極PEと対向する領域のうち、複数のスペーサSSが存在する領域の割合は1%程度である。
 そのため、上記領域にスペーサSSが存在しても、スペーサSSが反射波w2に及ぼす影響は僅かである。なお、スペーサSSは、第1基板SUB1に形成され、第2基板SUB2側に突出してもよい。又は、スペーサSSは球状スペーサであってもよい。
 また、本実施形態と異なり、第1スロットO1に対向する領域に、スペーサSSが存在してもよい。
 電波反射板REは、複数の反射制御部RHを備えている。各々の反射制御部RHは、複数のパッチ電極PEのうち一のパッチ電極PEと、共通電極CEのうち上記一のパッチ電極PEと対向した部分と、液晶層LCの第1領域A1と、液晶層LCの第2領域A2と、を有している。第1領域A1は、液晶層LCのうち一のパッチ電極PEの第1スロットO1と対向した領域である。第2領域A2は、液晶層LCのうち一のパッチ電極PEと対向した領域であり、第1領域A1を囲んだ領域である。
 パッチ電極PEと共通電極CEとの間に電圧が印加されていない状態において、第1領域A1の誘電率と、第2領域A2の誘電率とは、同一である。パッチ電極PEと共通電極CEとの間に電圧が印加されると、第1領域A1の誘電率は実質的に変化しないが、第2領域A2の誘電率は変化する。なお、液晶層LCの誘電率は、パッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加される電圧に比例している。そのため、パッチ電極PEと共通電極CEとの間に電圧が印加されている状態において、第1領域A1の誘電率と、第2領域A2の誘電率とは、互いに異なっている。
 図5は、電波反射板REの一部を示す拡大断面図であり、複数の反射制御部RHを示す図である。図5において、基板1、スペーサSS等の図示を省略している。
 図5に示すように、各々の反射制御部RHは、パッチ電極PEに印加される電圧に応じて入射面Sa側から入射される電波(入射波w1)の位相を調整し、電波を入射面Sa側に反射させ、反射波w2とするように機能する。各々の反射制御部RHにおいて、反射波w2は、パッチ電極PEで反射した電波と共通電極CEで反射した電波との合成波である。
 X軸に沿った方向において、パッチ電極PEは等間隔に並べられている。隣り合うパッチ電極PE間の長さ(ピッチ)をdとする。長さdは、一のパッチ電極PEの幾何学中心から、隣のパッチ電極PEの幾何学中心までの距離に相当している。本実施形態において、反射波w2を第1反射方向d1において同位相とするものとして説明する。図5のX-Z平面において、第1反射方向d1は、Z軸との間に第1角度θ1を成す方向である。第1反射方向d1は、X-Z平面に平行である。
 複数の反射制御部RHで反射される電波が第1反射方向d1で位相を揃えるには、直線状の二点鎖線上で電波の位相が揃っていればよいことになる。例えば、点Q1bでの反射波w2の位相と、点Q2aでの反射波w2の位相とが、揃っていればよい。第1パッチ電極PE1の点Q1aから点Q1bまでの物理的な直線距離はd×sinθ1である。そのため、第1反射制御部RH1と第2反射制御部RH2とに注目すると、第2反射制御部RH2からの反射波w2の位相を第1反射制御部RH1からの反射波w2の位相より、位相量δ1だけ遅らせればよい。ここで、位相量δ1は次の式で表される。
δ1=d×sinθ1×2π/λ
 次に、電波反射板REの駆動方法について説明する。図6は、本実施形態の電波反射板REの駆動方法において、期間毎にパッチ電極PEに印加する電圧の変化を示すタイミングチャートである。図6において、電波反射板REの駆動期間のうち、第1期間Pd1乃至第5期間Pd5を示している。
 図5及び図6に示すように、電波反射板REの駆動が開始されると、第1期間Pd1に、複数の反射制御部RHにて反射される電波が第1反射方向d1において同位相となるように、複数のパッチ電極PEに電圧Vを印加する。例えば、第1パッチ電極PE1に第1電圧V1を印加し、第2パッチ電極PE2に第2電圧V2を印加し、第3パッチ電極PE3に第3電圧V3を印加し、第4パッチ電極PE4に第4電圧V4を印加する。各々のパッチ電極PEに印加される電圧Vの絶対値は、全ての期間Pdにわたって同一である。
 共通電極CEの電位を基準とすると、各々のパッチ電極PEに印加される電圧の極性は、定期的に反転される。例えば、パッチ電極PEは60Hzの駆動周波数で駆動される。上記のように、パッチ電極PEは交流駆動される。
 期間Pdが別の期間Pdに変わっても、一の反射制御部RHにて第1反射方向d1に反射される電波と、隣の反射制御部RHにて第1反射方向d1に反射される電波との位相量δ1は維持されている。本実施形態において、位相量δ1は35°である。そのため、第1パッチ電極PE1を含む第1反射制御部RH1にて第1反射方向d1に反射される電波と、第8パッチ電極PE8を含む第8反射制御部RH8にて第1反射方向d1に反射される電波と、の間に245°の位相差を与えている。
 次に、本実施形態の電波反射板REによる反射波w2の特性と、比較例の電波反射板による反射波の特性と、について比較しながら説明する。図7は、本実施形態及び比較例において、反射波の位相変化量を棒グラフで示す図である。図8は、本実施形態及び比較例において、反射波の減衰量を棒グラフで示す図である。なお、比較例の電波反射板は、第1スロットO1無しにパッチ電極PEが形成されている点を除き、本実施形態の電波反射板REと同様に構成されている。
 反射波の位相変化量及び反射波の減衰量を求めるため、本実施形態の電波反射板REのパラメータと、比較例の電波反射板のパラメータとは、次の表1に示すように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 図7に示すように、パッチ電極PEにスロットが形成されていない比較例より、パッチ電極PEにスロット(第1スロットO1)が形成されている実施形態の方が、反射波の位相変化量が大きくなることが分かる。そのため、実施形態の電波反射板REにおいて、反射波の位相制御の自由度の向上を図ることができる。例えば、反射波w2の反射方向をZ軸からより傾けること(角度θを大きくすること)ができる。また、本実施形態と比較例とで反射波の位相量を同一に設定する場合、本実施形態にてパッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加する電圧の絶対値を、比較例にてパッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加する電圧の絶対値より低くすることができる。
 ここで、反射波の位相変化量とは、反射波の最小の位相量と、反射波の最大の位相量との差である。次に、反射波の最小の位相量δminと、反射波の位相量が最小(δmin)となる場合にパッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加される電圧の絶対値(Vmin)と、反射波の最大の位相量δmaxと、反射波の位相量が最大(δmax)となる場合にパッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加される電圧の絶対値(Vmax)と、に関して表2に示す。なお、電圧の絶対値が閾値を超えると、反射波の位相量は飽和する。位相量(δmax)を得ることのできる電圧の値には幅があるが、表2には、位相量(δmax)を得ることのできる電圧の一例として電圧の絶対値(Vmax)を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 図4に示したように、本実施形態は、液晶層LCの第1領域A1の分、液晶層LCを駆動する対象が比較例より減少することとなる。
 図8に示すように、しかしながら、実施形態における反射波の振幅の減衰量は、抑えられ、比較例における反射波の振幅の減衰量と同等となることが分かった。なお、電波反射板REにて電波を全反射する場合が0dBである。図8には、反射波の振幅の減衰量が最大となる場合を示している。次に、反射波の振幅の減衰量が最大となる場合に関する、パッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加される電圧の絶対値(V)と、反射波の位相量(δ)と、について表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 パッチ電極PEにスロット(第1スロットO1)を設けることで、図7及び図8から分かるように、本実施形態の電波反射板REは、電波の反射効率の低下を比較例のそれと同等に抑えつつ、反射波の位相変化量を比較例のそれより拡大することができるものである。
 上記のように構成された一実施形態に係る電波反射板REによれば、各々のパッチ電極PEは第1スロットO1を有している。パッチ電極PEと共通電極CEとの間に印加する電圧レベルを変えた際に、反射波w2の位相変化量を大きくすることができる。上記のことから、電波の反射波w2の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板REを得ることができる。
 5Gで利用する28GHz帯の電波は直進性が強いため、遮蔽物があると通信環境が悪化する(カバレッジホール)。そのため、対策として、電波反射板REを配置して反射波w2を利用することができる。電波反射板REは、反射波w2の方向を制御できるため、電波環境の変化に対応することができる。
 (上記実施形態の変形例1)
 次に、上記実施形態の変形例1について説明する。図9は、上記実施形態の変形例1に係る複数のパッチ電極PE及び複数の接続配線Lを示す拡大平面図である。
 図9に示すように、変形例1の電波反射板REは、第1スロットO1の形状に関して上記実施形態と相違している。第1スロットO1は円形(真円)の形状を有している。なお、第1スロットO1の形状は得に限定されるものではないが、正方形や真円が望ましい。第1スロットO1の輪郭に注目すると、入射する電波の偏波方向、具体的には垂直偏波と水平偏波に対して同じ振る舞いをすることが好ましく、縦横のアスペクト比が1:1となる形状が望ましい。
 (上記実施形態の変形例2)
 次に、上記実施形態の変形例2について説明する。図10は、上記実施形態の変形例2に係るパッチ電極PE及び複数の接続配線Lを示す拡大平面図である。
 図10に示すように、各々のパッチ電極PEは、複数のスロットを有してもよい。パッチ電極PEは、第1スロットO1から離れて位置した第2スロットO2と、第1スロットO1及び第2スロットO2から離れて位置した第3スロットO3と、第1スロットO1、第2スロットO2、及び第3スロットO3から離れて位置した第4スロットO4と、をさらに有している。
 第1スロットO1のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。第2スロットO2のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。第3スロットO3のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。第4スロットO4のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。
 パッチ電極PEにおける第1スロットO1の相対的な位置は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。パッチ電極PEにおける第2スロットO2の相対的な位置は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。パッチ電極PEにおける第3スロットO3の相対的な位置は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。パッチ電極PEにおける第4スロットO4の相対的な位置は、複数のパッチ電極PEの間で同一である。
 なお、パッチ電極PEが有するスロットOの個数は、2個、3個、又は5個以上であってもよい。
 (上記実施形態の変形例3)
 次に、上記実施形態の変形例3について説明する。図11は、本変形例3に係る電波反射板REの一部を示す拡大平面図であり、複数のパッチ電極PE、複数の接続配線L、及び共通電極CEを示す図である。図12は、本変形例3に係る電波反射板REの一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部RHを示す図である。
 図11に示すように、本変形例3は、パッチ電極PEではなく共通電極CEがスロットと呼ばれる孔を有している点で上記実施形態と相違している。共通電極CEは、複数の第1スロットO1を有している。各々の第1スロットO1は、複数のパッチ電極PEのうち対応する一のパッチ電極PEに重なっている。
 図12に示すように、本変形例3において、第1スロットO1に対向する領域に、スペーサSSは存在していない。但し、第1スロットO1に対向する領域に、スペーサSSが存在してもよい。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (7)

  1.  互いに直交するX軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第1基板と、
     前記X軸及び前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、
     各々の前記パッチ電極は、第1スロットを有している、電波反射板。
  2.  前記第1スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
     前記パッチ電極における前記第1スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一である、請求項1に記載の電波反射板。
  3.  各々の前記パッチ電極は、前記第1スロットから離れて位置した第2スロットをさらに有する、請求項1に記載の電波反射板。
  4.  前記第1スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
     前記第2スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
     前記パッチ電極における前記第1スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
     前記パッチ電極における前記第2スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一である、請求項3に記載の電波反射板。
  5.  各々の反射制御部は、前記複数のパッチ電極のうち一のパッチ電極と、前記共通電極のうち前記一のパッチ電極と対向した部分と、前記液晶層のうち前記一のパッチ電極の前記第1スロットと対向した第1領域と、前記液晶層のうち前記一のパッチ電極と対向した領域であり前記第1領域を囲んだ領域である第2領域と、を有し、
     前記第1基板は、前記第2基板と対向する側とは反対側に入射面を有し、
     各々の前記反射制御部は、前記パッチ電極に印加される電圧に応じて前記入射面側から入射される電波の位相を調整し、前記電波を前記入射面側に反射させる、請求項1に記載の電波反射板。
  6.  前記一のパッチ電極と前記共通電極との間に電圧が印加されていない状態において、前記第1領域の誘電率と、前記第2領域の誘電率とは、同一であり、
     前記一のパッチ電極と前記共通電極との間に電圧が印加されている状態において、前記第1領域の誘電率と、前記第2領域の誘電率とは、互いに異なる、請求項5に記載の電波反射板。
  7.  互いに直交するX軸及びY軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第1基板と、
     前記X軸及び前記Y軸のそれぞれに直交するZ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、
     前記共通電極は、複数の第1スロットを有し、
     各々の前記第1スロットは、前記複数のパッチ電極のうち対応する一のパッチ電極に重なっている、電波反射板。
PCT/JP2022/005130 2021-03-31 2022-02-09 電波反射板 WO2022209330A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280025447.7A CN117121296A (zh) 2021-03-31 2022-02-09 电波反射板
KR1020237036895A KR20230162670A (ko) 2021-03-31 2022-02-09 전파 반사판
US18/477,550 US20240027826A1 (en) 2021-03-31 2023-09-29 Intelligent reflecting surface

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021060858A JP2022156917A (ja) 2021-03-31 2021-03-31 電波反射板
JP2021-060858 2021-03-31

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/477,550 Continuation US20240027826A1 (en) 2021-03-31 2023-09-29 Intelligent reflecting surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022209330A1 true WO2022209330A1 (ja) 2022-10-06

Family

ID=83455936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/005130 WO2022209330A1 (ja) 2021-03-31 2022-02-09 電波反射板

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240027826A1 (ja)
JP (1) JP2022156917A (ja)
KR (1) KR20230162670A (ja)
CN (1) CN117121296A (ja)
WO (1) WO2022209330A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003529259A (ja) * 2000-03-29 2003-09-30 エイチアールエル ラボラトリーズ,エルエルシー 電子同調可能反射器
JP2007522735A (ja) * 2004-02-10 2007-08-09 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 調整可能な装置
JP2012060530A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Yagi Antenna Co Ltd 平面状反射板
JP2013214862A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2019530387A (ja) * 2016-09-22 2019-10-17 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. ビーム・ステアリング・アンテナのための液晶調整可能メタサーフェス

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003529259A (ja) * 2000-03-29 2003-09-30 エイチアールエル ラボラトリーズ,エルエルシー 電子同調可能反射器
JP2007522735A (ja) * 2004-02-10 2007-08-09 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 調整可能な装置
JP2012060530A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Yagi Antenna Co Ltd 平面状反射板
JP2013214862A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2019530387A (ja) * 2016-09-22 2019-10-17 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. ビーム・ステアリング・アンテナのための液晶調整可能メタサーフェス

Also Published As

Publication number Publication date
CN117121296A (zh) 2023-11-24
JP2022156917A (ja) 2022-10-14
US20240027826A1 (en) 2024-01-25
KR20230162670A (ko) 2023-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114063329B (zh) 相控阵天线的驱动方法以及反射板的驱动方法
CN100495180C (zh) 液晶显示器装置
TW201947566A (zh) 顯示面板及包含其之顯示裝置
US11327618B2 (en) Touch substrate and display panel
US9865201B2 (en) Pixel structure, display panel, display device and method of fabricating the pixel structure
JP2024516017A (ja) 表示パネル及び表示装置
US20240047890A1 (en) Intelligent reflecting surface
WO2022209330A1 (ja) 電波反射板
US20240128652A1 (en) Intelligent reflecting surface
US10256257B2 (en) Display panel, pixel array substrate and line array structure
WO2022259789A1 (ja) 電波反射板及びフェーズドアレイアンテナ
WO2022176737A1 (ja) 電波反射板
WO2022211036A1 (ja) 電波反射板
TWI824839B (zh) 電波反射板
WO2023095566A1 (ja) 電波反射板
US20140346534A1 (en) Pixel unit and an array substrate
WO2024100974A1 (ja) 電波反射装置
WO2022176436A1 (ja) 偏光変換素子
WO2024004595A1 (ja) 電波反射装置
WO2023181614A1 (ja) リフレクトアレイ
KR20060047023A (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
WO2024070939A1 (ja) 電波反射装置
US11201404B2 (en) Electromagnetic wave adjusting device
CN115410491A (zh) 显示装置
CN116171081A (zh) 显示面板和显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22779559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237036895

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020237036895

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22779559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1