WO2025142109A1

WO2025142109A1 - 電波反射板

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Publication number: WO2025142109A1
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Inventors: 大一鈴木; 真一郎岡; 光隆沖田; 和己松永
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Priority date: 2023-12-28
Filing date: 2024-10-30
Publication date: 2025-07-03
Anticipated expiration: 2026-06-28

Abstract

電波反射板は、第１の基板の上のパッチ電極と、第１の基板と異なる第２の基板の上の接地電極と、パッチ電極と接地電極との間の液晶層と、平面視において、接地電極がパッチ電極と重畳する第１の領域および接地電極がパッチ電極と重畳しない第２の領域と、を含み、第１の領域において、パッチ電極は第１の開口面積を有する複数の第１の開口部を含み、かつ、接地電極は第２の開口面積を有する複数の第２の開口部を含み、第２の領域において、接地電極は第３の開口面積を有する複数の第３の開口部を含み、複数の第２の開口部は、複数の第１の開口部と重畳し、第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。

Description

電波反射板

　本発明の一実施形態は、入射する電波の反射方向を制御することのできる電波反射板に関する。

　フェーズドアレイアンテナ（Ｐｈａｓｅｄ　Ａｒｒａｙ　Ａｎｔｅｎｎａ）装置（以下、「電波反射板」という場合がある。）は、面状に配列された複数のアンテナ素子のそれぞれに対し、印加する高周波信号の振幅と位相を調整することでアンテナを固定した状態で指向性を制御している。フェーズドアレイアンテナ装置は移相器を必要とする。液晶の配向状態による誘電率の変化を利用した移相器を用いたフェーズドアレイアンテナ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１におけるフェーズドアレイアンテナ装置のアンテナ素子は、複数のストリップ配線と、複数のストリップ配線と対向する平面電極と、複数のストリップ配線と平面電極との間に設けられた液晶層と、を有する。複数のアンテナ素子において、複数のストリップ配線に異なる電圧を印加する。そして、アンテナ素子ごとの液晶層の誘電率を調整して、反射波を重ね合わせることで、位相を変化させることができる。これにより、電波の反射方向を任意の方向に設定することができる。

特開平１１－１０３２０１号公報

　電波反射板は電波基地局を簡素化することができる。但し、電波反射板の設置によって景観が損なわれるという問題があるため、第５世代移動通信システム（Ｇ５）用の電波反射板として、透明な電波反射板が要望されている。液晶を用いた電波反射板では、透明化が可能である。しかしながら、液晶を用いた透明な電波反射板であっても、電波反射板に含まれる電極の形状が視認されるなど、面内における透明度のばらつきが問題となっている。そのため、透明な電波反射板の透明度の面内ばらつきの改善が望まれている。

　本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、透明度の面内ばらつきが抑制された透明な電波反射板を提供することを目的の一つとする。

　本発明の一実施形態に係る電波反射板は、第１の基板の上のパッチ電極と、第１の基板と異なる第２の基板の上の接地電極と、パッチ電極と接地電極との間の液晶層と、平面視において、接地電極がパッチ電極と重畳する第１の領域および接地電極がパッチ電極と重畳しない第２の領域と、を含み、第１の領域において、パッチ電極は第１の開口面積を有する複数の第１の開口部を含み、かつ、接地電極は第２の開口面積を有する複数の第２の開口部を含み、第２の領域において、接地電極は第３の開口面積を有する複数の第３の開口部を含み、複数の第２の開口部は、複数の第１の開口部と重畳し、第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。

本発明の一実施形態に係る電波反射板の構成の概要を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の反射アンテナセルの構成および反射アンテナセルによる電波の反射方向を示す模式的な断面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の第１の領域の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の第１の領域の構成を示す模式的な断面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板のパッチ電極および接地電極の構成を示す模式的な平面図である。本発明の一実施形態に係る電波反射板の接地電極の電極パターンを示す模式的な平面図である。

　以下、本発明の実施形態を、図面などを参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。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、形状など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、本明細書と図面において、既出の図に関して前述したものと同様の構成要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する場合がある。さらに、構成要素に「第１」、「第２」と付記された文字は、構成要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有しない。

　本明細書において、ある部材または領域が他の部材または領域の「上に（または下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材または領域の直上（または直下）にある場合のみでなく他の部材または領域の上方（または下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材または領域の上方（または下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。

　図１～図６を参照して、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０について説明する。

［１．電波反射板１０の構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の構成の概要を示す模式的な平面図である。

　図１に示すように、電波反射板１０は、反射アンテナ領域１１および駆動回路領域１２を含む。反射アンテナ領域１１は、電波反射板１０の中央部に設けられ、駆動回路領域１２は、電波反射板１０の周辺部に設けられている。換言すると、駆動回路領域１２は、反射アンテナ領域１１の周囲に設けられている。反射アンテナ領域１１には、複数の反射アンテナセル１００が設けられている。複数の反射アンテナセル１００は、ｘ軸方向およびｙ軸方向にマトリックス状に配置されている。但し、複数の反射アンテナセル１００の配置構成は、この限りではない。駆動回路領域１２には、複数の反射アンテナセル１００の各々を制御する制御信号を生成する駆動回路が設けられている。なお、図示しないが、電波反射板１０の周辺部には、外部から信号または電力を供給するための端子部が設けられてもよい。

　ここで、図２を参照して、反射アンテナセル１００の構成および機能について説明する。

　図２は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の反射アンテナセル１００の構成および反射アンテナセル１００による電波の反射方向を示す模式的な断面図である。図２には、隣接する２つの反射アンテナセル１００として、第１の反射アンテナセル１００－１および第２の反射アンテナセル１００－２が示されている。

　第１の反射アンテナセル１００－１および第２の反射アンテナセル１００－２の各々は、第１の基板１１０－１の上に設けられたパッチ電極１２０および第２の基板１１０－２の上に設けられた接地電極１３０を含む。第１の反射アンテナセル１００－１のパッチ電極１２０と第２の反射アンテナセル１００－２のパッチ電極１２０とは、電気的に接続されていない。一方、接地電極１３０は、第１の反射アンテナセル１００－１および第２の反射アンテナセル１００－２に共通して設けられている。パッチ電極１２０の上には、第１の配向膜１４０－１が設けられている。接地電極１３０の上には、第２の配向膜１４０－２が設けられている。第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２とは、パッチ電極１２０と接地電極１３０とが対向するように配置され、第１の配向膜１４０－１と第２の配向膜１４０－２との間には液晶層１５０が設けられている。

　第１の基板１１０－１および第２の基板１１０－２の各々として、ガラス、石英、または樹脂などを用いることができる。

　パッチ電極１２０および接地電極１３０の各々として、金属材料を用いることができる。例えば、金属材料は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、もしくは銅（Ｃｕ）またはこれらの合金である。なお、パッチ電極１２０および接地電極１３０の各々は、単層構造を有していてもよく、積層構造を有していてもよい。

　第１の配向膜１４０－１および第２の配向膜１４０－２の各々として、ポリイミド樹脂などを用いることができる。第１の配向膜１４０－１および第２の配向膜１４０－２には、ラビング法または光配向法などを用いて配向処理が行われている。

　液晶層１５０は、誘電異方性を有する液晶材料を含む。例えば、液晶層１５０の液晶材料として、ツイスト配向が可能な液晶分子を含むネマチック液晶またはコレステリック液晶などを用いることができる。また、液晶層１５０は、液晶分子のツイスト配向を安定化させるため、カイラル剤が含まれていることが好ましい。

　配向処理が行われた第１の配向膜１４０－１および第２の配向膜１４０－２により、液晶層１５０内の液晶分子は、初期配向状態（電圧無印加時の配向状態）が制御されている。パッチ電極１２０に電圧が印加され、パッチ電極１２０と接地電極１３０との間に電位差が形成されると、液晶層１５０内の液晶分子の配向状態が変化し、液晶層１５０の誘電率も変化する。詳細は後述するが、電波反射板１０では、液晶層１５０の誘電率の変化を利用し、反射する電波の位相を制御する。

　液晶分子が正の誘電異方性を有する場合、電圧無印加時よりも電圧印加時の方が、液晶の誘電率が大きくなる。また、液晶分子が負の誘電異方性を有する場合、電圧無印加時よりも電圧印加時の方が、液晶の誘電率が小さくなる。誘電異方性を有する液晶で形成された液晶層１５０は可変誘電体層とみなすこともできる。反射アンテナセル１００は、液晶層１５０の誘電異方性を利用することで、接地電極１３０で散乱する電波の位相を遅らせる（または遅らせない）ように制御することができる。

　上述したように、第１の反射アンテナセル１００－１および第２の反射アンテナセル１００－２における基本的な構成は同じである。すなわち、複数の反射アンテナセル１００の各々は、上述した基本的な構成を有する。一方、複数の反射アンテナセル１００の各々は、スイッチング素子１６０と電気的に接続されている。具体的には、スイッチング素子１６０は、パッチ電極１２０と電気的に接続されており、スイッチング素子１６０を制御することにより、パッチ電極１２０に印加される電圧が変化する。

　図２に示すように、電波は、第１の基板１１０－１の表面の法線方向と平行に電波反射板１０に入射される（図２中の「入射波の進行方向」参照）。ここで、第１の反射アンテナセル１００－１のパッチ電極１２０には第１の電圧Ｖ１が印加され、第２の反射アンテナセル１００－２のパッチ電極１２０には第１の電圧Ｖ１と異なる第２の電圧Ｖ２が印加されている場合を考える。第１の反射アンテナセル１００－１および第２の反射アンテナセル１００－２に同じ位相を有する電波が入射すると、第１の反射アンテナセル１００－１と第２の反射アンテナセル１００－２とでは液晶層１５０の誘電率が異なることから、第１の反射アンテナセル１００－１と第２の反射アンテナセル１００－２とにおいて、位相の異なる散乱波が生成される。例えば、図２に示すように、第２の反射アンテナセル１００－２で散乱する散乱波Ｒ２の位相は、第１の反射アンテナセル１００－１で散乱する散乱波Ｒ１の位相よりも進む。この場合、反射アンテナ領域１１で反射される電波は、第１の基板１１０－１の表面の法線方向とは異なる方向に進行する（図２中の「反射波の進行方向」参照）。図２には、隣接する２つの反射アンテナセル１００を示したが、電波反射板１０では、マトリクス状に配置された複数の反射アンテナセル１００を別個に制御することができる。そのため、電波反射板１０は、電波の反射方向を任意の方向に制御することができる。

　電波反射板１０の適用対象とする周波数帯は、超短波（ＶＨＦ：Ｖｅｒｙ　Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、極超短波（ＵＨＦ：Ｕｌｔｒａ－Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、マイクロ波（ＳＨＦ：Ｓｕｐｅｒ　Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、サブミリ波（ＴＨＦ：Ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓｌｙ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ミリ波（ＥＨＦ：Ｅｘｔｒａ　Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯である。上述したように、液晶層１５０では、パッチ電極１２０に印加される電圧によって液晶分子の配向状態が変化するが、接地電極１３０に入射する電波の周波数にはほとんど追従しない。液晶分子のこのような特性により、パッチ電極１２０によって液晶層１５０の誘電率を変化させつつ、接地電極１３０で電波を散乱させ、散乱される電波の位相を制御することができる。

［２．パッチ電極１２０および接地電極１３０の構成］
　図３は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０のパッチ電極１２０および接地電極１３０の構成を示す模式的な平面図である。具体的には、図３は、図１における４つの反射アンテナセル１００を含む領域Ａの部分拡大図である。また、図４Ａは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０のパッチ電極１２０の電極パターンを示す模式的な平面図であり、図４Ｂは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の接地電極１３０の電極パターンを示す模式的な平面図である。図４Ａおよび図４Ｂの平面図は、図３の平面図と対応している。

　電波反射板１０は、第１の領域１０１および第２の領域１０２を含む。第１の領域１０１は、平面視において、パッチ電極１２０と接地電極１３０とが重畳する領域である。すなわち、第１の領域１０１は、反射アンテナセル１００に相当する領域である。第２の領域１０２は、平面視において、パッチ電極１２０と接地電極１３０とが重畳しない領域である。すなわち、第２の領域１０２は、接地電極１３０のみが設けられた領域である。

　第１の領域１０１において、パッチ電極１２０は、第１の開口面積を有する複数の第１の開口部１２１を含む（図４Ａ参照）。また、第１の領域１０１において、接地電極１３０は、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１を含む（図４Ｂ参照）。第１の開口部１２１および第２の開口部１３１の各々の断面形状は矩形であるが、これに限られない。第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。また、第１の開口部１２１と第２の開口部１３１とは重畳している。具体的には、複数の第２の開口部１３１の１個が、複数の第１の開口部１２１の４個と重畳している。

　第２の領域１０２において、接地電極１３０は、第３の開口面積を有する複数の第３の開口部１３２を含む（図４Ｂ参照）。第３の開口部の断面形状は矩形であるが、これに限られない。第３の開口面積は、第１の開口面積と同じである。換言すると、第２の領域１０２における接地電極１３０の開口率は、第１の領域１０１における接地電極１３０の開口率よりも小さい。

　パッチ電極１２０および接地電極１３０は、光を透過しない。しかしながら、電波反射板１０では、光を透過させるために、パッチ電極１２０および接地電極１３０に多くの開口部（複数の第１の開口部１２１、複数の第２の開口部１３１、および複数の第３の開口部１３２）が設けられており、電波反射板１０に入射した光は、開口部を透過する。そのため、電波反射板１０は、透明な電波反射板となる。

　ここで、図５および図６を参照して、透明な電波反射板である電波反射板１０の第１の領域１０１におけるパッチ電極１２０および接地電極１３０の構成についてさらに詳細に説明する。

　図５は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の第１の領域１０１の構成を示す模式的な平面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の第１の領域１０１の構成を示す模式的な断面図である。具体的には、図６は、図５中のＢ１－Ｂ２線で切断された第１の領域１０１の断面図である。上述したように、第１の領域１０１は、反射アンテナセル１００に相当する。

　図５および図６には、スイッチング素子１６０の一例として、トランジスタが示されている。すなわち、スイッチング素子１６０は、半導体層１６１、ゲート絶縁層１６２、およびゲート電極１６３を含む。半導体層１６１は、第１の基板１１０－１の上に設けられている。ゲート絶縁層１６２は、半導体層１６１を覆うように、第１の基板１１０－１の上に設けられている。ゲート電極１６３は、半導体層１６１と重畳するように、ゲート絶縁層１６２の上に設けられている。ゲート電極１６３は、選択信号線１６６と電気的に接続されている。ゲート電極１６３の上には、層間絶縁層１６４が設けられている。層間絶縁層１６４には、半導体層１６１が露出される２つの開口が形成されている。半導体層１６１は、一方の開口を介してパッチ電極１２０と電気的に接続され、他方の開口を介してデータ信号線１６７と電気的に接続されている。層間絶縁層１６４およびデータ信号線１６７の上には、平坦化層１６５が設けられている。パッチ電極１２０は、平坦化層１６５の上に設けられている。

　半導体層１６１は、アモルファスシリコンもしくは多結晶シリコンなどのシリコン半導体、または酸化インジウムガリウム亜鉛、酸化インジウムガリウムアルミニウム、酸化インジウムガリウム、酸化亜鉛、もしくは酸化ガリウムなどの酸化物半導体を用いて形成される。ゲート絶縁層１６２および層間絶縁層１６４は、例えば、酸化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層構造を用いて形成される。ゲート電極１６３と選択信号線１６６とは、同一層で形成されていてもよい。ゲート電極１６３および選択信号線１６６は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、またはこれらの合金を用いて形成される。データ信号線１６７は、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、またはモリブデン（Ｍｏ）などの金属材料を用いて形成される。例えば、データ信号線１６７は、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／チタン（Ｔｉ）の積層構造、またはモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）の積層構造で構成される。平坦化層１６５は、アクリルまたはポリイミドなどの樹脂材料を用いて形成される。

　選択信号線１６６およびデータ信号線１６７は、駆動回路領域１２の駆動回路と電気的に接続されている。駆動回路からの制御信号は、選択信号線１６６およびデータ信号線１６７を介してスイッチング素子１６０に入力される。スイッチング素子１６０は、制御信号に基づいて動作し、これにより、液晶層１５０内の液晶分子の配向状態が変化する。

　ところで、電波反射板１０の透明度は、電波反射板１０における光の透過性と関連する。例えば、電波反射板１０を透過する光が増加すると、電波反射板１０の透明度が向上する。電波反射板１０に入射する光は、主に、パッチ電極１２０および接地電極１３０によって遮光される。第２の領域１０２には接地電極１３０のみが設けられている。一方、第１の領域１０１にはパッチ電極１２０および接地電極１３０が設けられている。そのため、電波反射板１０に入射する光は、第２の領域１０２よりも第１の領域１０１において遮光されやすい。そのため、一般的には、第１の領域１０１は、第２の領域１０２よりも透明度が低下する。しかしながら、電波反射板１０の第１の領域１０１では、第２の開口部１３１の第２の開口面積が大きく、接地電極１３０によって遮光されにくい。また、光は、第１の基板１１０－１または第２の基板１１０－２の法線方向だけでなく、あらゆる方向から電波反射板１０に入射するが、第２の開口部１３１の第２の開口面積が大きいと、第１の領域１０１において、あらゆる方向から入射した光が透過しやすくなる。その結果、第１の領域１０１の透明度と第２の領域１０２の透明度との差が小さくなり、電波反射板１０における透明度の面内ばらつきを低減することができる。

　以上説明したように、電波反射板１０の第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、接地電極１３０に設けられた第２の開口部１３１の第２の開口面積が、パッチ電極１２０に設けられた第１の開口部１２１の第１の開口面積よりも大きい。そのため、接地電極１３０による遮光が低減され、第１の領域１０１を透過する光が増加する。その結果、第１の領域１０１の透明度が向上する。また、第１の領域１０１の第１の開口部１２１と第２の領域１０２の第３の開口部１３２とは形状および大きさが同じである。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度となり、電波反射板１０における透明度の面内ばらつきを低減することができる。

＜変形例１＞
　図７～図８Ｂを参照して、電波反射板１０の第１の変形例として電波反射板１０Ａについて説明する。なお、以下では、電波反射板１０Ａが電波反射板１０と同様の構成要素を含むとき、その構成要素の説明を省略する場合がある。

　図７は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ａのパッチ電極１２０Ａおよび接地電極１３０Ａの構成を示す模式的な平面図である。図７は、図１中の領域Ａに対応する平面図である。また、図８Ａは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ａのパッチ電極１２０Ａの電極パターンを示す模式的な平面図であり、図８Ｂは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ａの接地電極１３０Ａの電極パターンを示す模式的な平面図である。図８Ａおよび図８Ｂの平面図は、図７の平面図と対応している。

　平面視において、電波反射板１０Ａは、パッチ電極１２０Ａと接地電極１３０Ａとが重畳する第１の領域１０１およびパッチ電極１２０Ａと接地電極１３０Ａとが重畳しない第２の領域１０２を含む。

　第１の領域１０１において、パッチ電極１２０Ａは、第１の開口面積を有する複数の第１の開口部１２１Ａを含む（図８Ａ参照）。また、第１の領域１０１において、接地電極１３０Ａは、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１を含む（図８Ｂ参照）。第１の開口部１２１Ａの断面形状は円形であり、第２の開口部１３１の断面形状は矩形である。また、第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。このように、第１の開口部１２１Ａと第２の開口部１３１とは形状および大きさが異なるが、第１の領域１０１において、第１の開口部１２１Ａと第２の開口部１３１とは重畳している。具体的には、複数の第２の開口部１３１の１個が、複数の第１の開口部１２１Ａの４個と重畳している。第１の開口部１２１Ａおよび第２の開口部１３１を透過する光はパッチ電極１２０Ａおよび接地電極１３０Ａによって遮光されないため、第１の領域１０１は透光性を有する。

　第２の領域１０２において、接地電極１３０Ａは、第３の開口面積を有する複数の第３の開口部１３２Ａを含む（図８Ｂ参照）。第３の開口部１３２Ａを透過する光はパッチ電極１２０Ａおよび接地電極１３０Ａによって遮光されないため、第２の領域１０２は透光性を有する。第３の開口部１３２Ａの断面形状は矩形である。第３の開口面積は、第１の開口面積と同じである。すなわち、第３の開口部１３２Ａは、第１の開口部１２１Ａと同様の形状および大きさを有する。

　以上説明したように、電波反射板１０Ａの第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、パッチ電極１２０Ａに設けられた第１の開口部１２１Ａと接地電極に設けられた第２の開口部１３１とは形状および大きさが異なる。しかしながら、第２の開口部１３１の第２の開口面積が、第１の開口部１２１Ａの第１の開口面積よりも大きいため、接地電極１３０Ａによる遮光が低減され、第１の領域１０１を透過する光が増加する。その結果、第１の領域１０１の透明度が向上する。また、第１の領域１０１の第１の開口部１２１Ａと第２の領域１０２の第３の開口部１３２Ａとは形状および大きさが同じである。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度となり、電波反射板１０Ａにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。

＜変形例２＞
　図９および図１０を参照して、電波反射板１０の第２の変形例として電波反射板１０Ｂについて説明する。なお、以下では、電波反射板１０Ｂが電波反射板１０と同様の構成要素を含むとき、その構成要素の説明を省略する場合がある。

　図９は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｂのパッチ電極１２０および接地電極１３０Ｂの構成を示す模式的な平面図である。図９は、図１中の領域Ａに対応する平面図である。また、図１０は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｂの接地電極１３０Ｂの電極パターンを示す模式的な平面図である。図１０の平面図は、図９の平面図と対応している。なお、電波反射板１０Ｂのパッチ電極１２０の電極パターンは、図４Ａに示す電極パターンと同様である。

　平面視において、電波反射板１０Ｂは、パッチ電極１２０と接地電極１３０Ｂとが重畳する第１の領域１０１およびパッチ電極１２０と接地電極１３０Ｂとが重畳しない第２の領域１０２を含む。

　第１の領域１０１において、接地電極１３０Ｂは、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１Ｂを含む（図１０参照）。第１の開口部１２１の断面形状は矩形であり、第２の開口部１３１Ｂの断面形状は三角形である。隣接する２つの第２の開口部１３１Ｂ間の距離（すなわち、隣接する２つの第２の開口部１３１Ｂ間に位置する接地電極１３０Ｂの線幅）は、隣接する２つの第１の開口部１２１間の距離（すなわち、隣接する２つの第１の開口部１２１間に位置するパッチ電極１２０の線幅）よりも小さい。そのため、第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。第１の開口部１２１と第２の開口部１３１Ｂとは形状および大きさが異なるが、第１の領域１０１において、第１の開口部１２１と第２の開口部１３１Ｂとは重畳している。具体的には、複数の第２の開口部１３１Ｂの１個が、複数の第１の開口部１２１の２個と重畳している。このように、複数の第２の開口部１３１Ｂの１個は、複数の第１の開口部１２１のうちの任意の個数と重畳することができる。但し、複数の第２の開口部１３１Ｂの１個と重畳する第１の開口部１２１の個数が多すぎると、パッチ電極１２０と接地電極１３０との間で電位差が生成されにくくなり、パッチ電極１２０に電圧を印加しても液晶分子の配向が変化しなくなる場合がある。この場合、電波反射板１０Ｂの反射損失が増加する。そのため、電波反射板１０Ｂの反射損失の増加を抑制するためにも、複数の第２の開口部１３１Ｂの１個は、複数の第１の開口部１２１の２～４個と重畳することが好ましい。

　以上説明したように、電波反射板１０Ｂの第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、複数の第２の開口部１３１Ｂの１個が、複数の第１の開口部１２１のうちの任意の個数と重畳することができる。この場合であっても、第２の開口部１３１Ｂの第２の開口面積は、第１の開口部１２１の第１の開口面積よりも大きいため、接地電極１３０による遮光が低減され、電波反射板１０Ｂの第１の領域１０１を透過する光が増加する。その結果、第１の領域１０１の透明度が向上する。また、第１の領域１０１の第１の開口部１２１と第２の領域１０２の第３の開口部１３２とは形状および大きさが同じである。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度となり、電波反射板１０Ｂにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。

＜変形例３＞
　図１１および図１２を参照して、電波反射板１０の第３の変形例として電波反射板１０Ｃについて説明する。なお、以下では、電波反射板１０Ｃが電波反射板１０と同様の構成要素を含むとき、その構成要素の説明を省略する場合がある。

　図１１は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｃのパッチ電極１２０および接地電極１３０Ｃの構成を示す模式的な平面図である。図１２は、図１中の領域Ａに対応する平面図である。また、図１２は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｃの接地電極１３０Ｃの電極パターンを示す模式的な平面図である。図１２の平面図は、図１１の平面図と対応している。なお、電波反射板１０Ｃのパッチ電極１２０の電極パターンは、図４Ａに示す電極パターンと同様である。

　平面視において、電波反射板１０Ｃは、パッチ電極１２０と接地電極１３０Ｃとが重畳する第１の領域１０１およびパッチ電極１２０と接地電極１３０Ｃとが重畳しない第２の領域１０２を含む。

　第１の領域１０１において、接地電極１３０Ｃは、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１Ｃを含む（図１２参照）。複数の第２の開口部１３１Ｃの各々の断面形状は多角形である。しかしながら、複数の第２の開口部１３１Ｃの大きさは同じではない。すなわち、複数の第２の開口部１３１Ｃは、第１の領域１０１の内側から外側に向かって第２の開口面積が大きくなる。なお、第１の領域１０１の最も内側に位置する第２の開口部１３１Ｃの第２の開口面積は、第１の開口部１２１の第１の開口面積と同じである。但し、第１の領域１０１の中心近傍の明るさを向上させるためには、第１の領域１０１の最も内側に位置する第２の開口部１３１の第２の開口面積は、第１の開口部１２１の第１の開口面積よりも大きいことが好ましい。

　なお、本変形例では、第１の領域１０１における接地電極１３０Ｃの電極パターンが、第１の領域１０１におけるパッチ電極１２０の電極パターンと完全に重畳する構成を示したが、第１の領域１０１における接地電極１３０Ｃの電極パターンが、第１の領域１０１におけるパッチ電極１２０の電極パターンとずれて重畳する構成も可能である。

　以上説明したように、電波反射板１０Ｃの第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、複数の第２の開口部１３１Ｃが、第１の領域１０１の内側から外側に向かって第２の開口面積が大きくなる。透明な電波反射板では、パッチ電極１２０が設けられる第１の領域１０１とパッチ電極１２０が設けられない第２の領域１０２との境界において、第１の領域１０１の形状が視認されやすい。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさを段階的に変化させることにより、すなわち、第１の領域１０１の内側から外側に向かって透過する光を徐々に明るくすることにより、第１の領域１０１と第２の領域１０２との境界における透明度の違いを目立たなくさせることができる。また、第１の領域１０１の第１の開口部１２１と第２の領域１０２の第３の開口部１３２とは形状および大きさが同じである。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度となり、電波反射板１０Ｂにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。さらに、電波反射板１０Ｃの第１の領域１０１の内側では、パッチ電極１２０と接地電極１３０とが重畳する領域の面積を大きくすることができる。そのため、電波反射板１０Ｃの反射損失の増加を抑制することができる。

＜変形例４＞
　図１３～図１４Ｂを参照して、電波反射板１０の第４の変形例として電波反射板１０Ｄについて説明する。なお、以下では、電波反射板１０Ｄが電波反射板１０と同様の構成要素を含むとき、その構成要素の説明を省略する場合がある。

　図１３は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｄのパッチ電極１２０Ｄおよび接地電極１３０Ｄの構成を示す模式的な平面図である。図１４は、図１中の領域Ａに対応する平面図である。また、図１４Ａは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｄのパッチ電極１２０Ｄの電極パターンを示す模式的な平面図であり、図１４Ｂは、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｄの接地電極１３０Ｄの電極パターンを示す模式的な平面図である。図１４Ａおよび図１４Ｂの平面図は、図１３の平面図と対応している。

　平面視において、電波反射板１０Ｄは、パッチ電極１２０Ｄと接地電極１３０Ｄとが重畳する第１の領域１０１およびパッチ電極１２０Ｄと接地電極１３０Ｄとが重畳しない第２の領域１０２を含む。

　第１の領域１０１において、パッチ電極１２０Ａは、第１の開口面積を有する複数の第１の開口部１２１Ｄを含む（図１４Ａ参照）。また、第１の領域１０１において、接地電極１３０Ｄは、第２の開口面積を有する第２の開口部１３１Ｄを含む（図１４Ｂ参照）。第１の開口部１２１Ｄおよび第２の開口部１３１Ｄの各々の断面形状は矩形であるが、これに限られない。第２の開口面積は、第１の開口面積よりも小さい。また、第１の開口部１２１Ｄと第２の開口部１３１Ｄとは重畳している。具体的には、複数の第１の開口部１２１Ｄの１個が、複数の第２の開口部１３１Ｄの４個と重畳している。

　第２の領域１０２において、接地電極１３０Ｄは、第３の開口面積を有する複数の第３の開口部１３２Ｄを含む（図１４Ｂ参照）。第３の開口部１３２Ｄの断面形状は矩形であるが、これに限られない。第３の開口面積は、第２の開口面積と同じである。そのため、第３の開口部１３２Ｄは、第２の開口部１３１Ｄと同一の構成を有する。換言すると、接地電極１３０Ｄは、第１の領域１０１および第２の領域１０２において、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１Ｄを有する。

　電波反射板１０Ｄは、電波反射板１０の第１の領域１０１において、パッチ電極１２０に設けられた第１の開口部１２１の第１の開口面積の大きさと接地電極１３０に設けられた第２の開口部１３１の第２の開口面積の大きさとが逆である構成を有する。電波反射板１０Ｄの第１の領域１０１においても、第１の開口部１２１Ｄの第１の開口面積が大きいため、パッチ電極１２０Ｄによって遮光されにくい。

　以上説明したように、電波反射板１０Ｄの第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、パッチ電極１２０Ｄに設けられた第１の開口部１２１Ｄの第１の開口面積が、接地電極１３０Ｄに設けられた第２の開口部１３１Ｄの第２の開口面積よりも大きい。そのため、パッチ電極による遮光が低減され、第１の領域１０１を透過する光が増加する。その結果、第１の領域１０１の透明度が向上する。また、第１の領域１０１の第２の開口部１３１Ｄと第２の領域１０２の第３の開口部１３２Ｄとは形状および大きさが同じである。そのため、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度となり、電波反射板１０Ｄにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。

＜変形例５＞
　図１５および図１６を参照して、電波反射板１０の第５の変形例として電波反射板１０Ｅについて説明する。なお、以下では、電波反射板１０Ｅが電波反射板１０と同様の構成要素を含むとき、その構成要素の説明を省略する場合がある。

　図１５は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｅのパッチ電極１２０および接地電極１３０Ｅの構成を示す模式的な平面図である。図１５は、図１中の領域Ａに対応する平面図である。また、図１６は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｅの接地電極１３０Ｅの電極パターンを示す模式的な平面図である。図１６の平面図は、図１５の平面図と対応している。なお、電波反射板１０Ｅのパッチ電極１２０の電極パターンは、図４Ａに示す電極パターンと同様である。

　平面視において、電波反射板１０Ｅは、パッチ電極１２０と接地電極１３０Ｅとが重畳する第１の領域１０１およびパッチ電極１２０と接地電極１３０Ｅとが重畳しない第２の領域１０２を含む。

　第１の領域１０１において、接地電極１３０Ｅは、第２の開口面積を有する複数の第２の開口部１３１Ｅを含む（図１６参照）。第２の開口部１３１Ｅの断面形状は矩形である。第２の開口面積は、第１の開口面積よりも大きい。また、第１の開口部１２１と第２の開口部１３１Ｅとは重畳している。具体的には、複数の第２の開口部１３１Ｅの１個が,、複数の第１の開口部１２１の４個と重畳している。

　第２の領域１０２において、接地電極１３０Ｅは、第３の開口面積を有する複数の第３の開口部１３２Ｅを含む（図１６参照）。第３の開口部１３２Ｅの断面形状は矩形である。第３の開口面積は、第１の開口面積よりも小さい。第２の領域１０２には接地電極１３０Ｅのみが設けられている。一方、第１の領域１０１にはパッチ電極１２０および接地電極１３０Ｅが設けられている。そのため、電波反射板１０Ｅに入射する光は、第２の領域１０２よりも第１の領域１０１において遮光されやすい。そこで、電波反射板１０Ｅの第２の領域１０２では、第３の開口部１３２の開口面積を小さくし、第１の領域１０１を透過する光の明るさに合わせて第２の領域１０２を透過する光の明るさを調整している。その結果、第１の領域１０１の透明度と第２の領域１０２の透明度との差が小さくなり、電波反射板１０Ｅにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。

　以上説明したように、電波反射板１０Ｅの第１の領域１０１（反射アンテナセル１００）では、接地電極１３０Ｅに設けられた第２の開口部１３１Ｅの第２の開口面積が、パッチ電極１２０に設けられた第１の開口部１２１の第１の開口面積よりも大きい。そのため、接地電極１３０Ｅによる遮光が低減され、第１の領域１０１を透過する光が増加する。その結果、第１の領域１０１の透明度が向上する。また、第２の領域１０２において接地電極１３０Ｅに設けられた第３の開口部１３２Ｅの第３の開口面積が、第１の領域１０１においてパッチ電極１２０に設けられた第１の開口部１２１の開口面積よりも小さい。そのため、第１の領域１０１よりも第２の領域１０２において遮光されやすくなるが、第２の領域１０２を透過する光の明るさを調整することができる。したがって、第１の領域１０１を透過する光の明るさは、第２の領域１０２を透過する光の明るさと同程度に調整することができ、電波反射板１０Ｅにおける透明度の面内ばらつきを低減することができる。

　本発明の実施形態および変形例は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略、もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

　上述した実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ：電波反射板、　１１：反射アンテナ領域、　１２：駆動回路領域、　１００：反射アンテナセル、　１００－１：第１の反射アンテナセル、　１００－２：第２の反射アンテナセル、　１０１：第１の領域、　１０２：第２の領域、　１１０－１：第１の基板、　１１０－２：第２の基板、　１２０、１２０Ａ、１２０Ｄ：パッチ電極、　１２１、１２１Ａ、１２１Ｄ：第１の開口部、　１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅ：接地電極、　１３１、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３１Ｅ：第２の開口部、　１３２、１３２Ａ、１３２Ｄ、１３２Ｅ：第３の開口部、　１４０－１：第１の配向膜、　１４０－２：第２の配向膜、　１５０：液晶層、　１６０：スイッチング素子、　１６１：半導体層、　１６２：ゲート絶縁層、　１６３：ゲート電極、　１６４：層間絶縁層、　１６５：平坦化層、　１６６：選択信号線、　１６７：データ信号線

Claims

　第１の基板の上のパッチ電極と、
　前記第１の基板と異なる第２の基板の上の接地電極と、
　前記パッチ電極と前記接地電極との間の液晶層と、
　平面視において、前記接地電極が前記パッチ電極と重畳する第１の領域および前記接地電極が前記パッチ電極と重畳しない第２の領域と、を含み、
　前記第１の領域において、前記パッチ電極は第１の開口面積を有する複数の第１の開口部を含み、かつ、前記接地電極は第２の開口面積を有する複数の第２の開口部を含み、
　前記第２の領域において、前記接地電極は第３の開口面積を有する複数の第３の開口部を含み、
　前記複数の第２の開口部は、前記複数の第１の開口部と重畳し、
　前記第２の開口面積は、前記第１の開口面積よりも大きい、電波反射板。
　前記第３の開口面積は、前記第１の開口面積と同じである、請求項１に記載の電波反射板。
　前記第３の開口面積は、前記第１の開口面積よりも小さい、請求項１に記載の電波反射板。
　前記２の領域における前記接地電極の開口率は、前記第１の領域における前記接地電極の開口率よりも小さい、請求項１に記載の電波反射板。
　前記複数の第２の開口部の１個は、前記複数の第１の開口部の２～４個と重畳する、請求項１に記載の電波反射板。
　前記複数の第２の開口部は、前記第１の領域の内側から外側に向かって前記第２の開口面積が大きくなる、請求項１に記載の電波反射板。
　前記複数の第１の開口部、前記複数の第２の開口部、および前記複数の第３の開口部の各々の断面形状は、矩形である、請求項１に記載の電波反射板。
　前記複数の第１の開口部および前記複数の第３の開口部の各々の断面形状は、円形である、請求項１に記載の電波反射板。
　さらに、前記第１の基板の上のスイッチング素子を含み、
　前記パッチ電極は、前記スイッチング素子と電気的に接続されている、請求項１に記載の電波反射板。
　第１の基板の上のパッチ電極と、
　前記第１の基板と異なる第２の基板の上の接地電極と、
　前記パッチ電極と前記接地電極との間の液晶層と、
　平面視において、前記接地電極が前記パッチ電極と重畳する第１の領域および前記接地電極が前記パッチ電極と重畳しない第２の領域と、を含み、
　前記第１の領域において、前記パッチ電極は第１の開口面積を有する複数の第１の開口部を含み、かつ、前記接地電極は第２の開口面積を有する複数の第２の開口部を含み、
　前記第２の領域において、前記接地電極は第３の開口面積を有する複数の第３の開口部を含み、
　前記複数の第２の開口部は、前記複数の第１の開口部と重畳し、
　前記第２の開口面積は、前記第１の開口面積よりも小さい、電波反射板。
　前記第３の開口面積は、前記第２の開口面積と同じである、請求項１０に記載の電波反射板。
　第３の開口面積は、第２の開口面積よりも小さい、請求項１０に記載の電波反射板。
　前記第２の領域における前記接地電極の開口率は、前記第１の領域における前記接地電極の開口率よりも小さい、請求項１０に記載の電波反射板。
　前記複数の第１の開口部の１個は、前記複数の第２の開口部の２～４個と重畳する、請求項１０に記載の電波反射板。
　前記複数の第１の開口部は、前記第１の領域の内側から外側に向かって前記第１の開口面積が大きくなる、請求項１０に記載の電波反射板。
　前記複数の第１の開口部、前記複数の第２の開口部、および前記複数の第３の開口部の各々の断面形状は、矩形である、請求項１０に記載の電波反射板。
　前記複数の第２の開口部および前記複数の第３の開口部の各々の断面形状は、円形である、請求項１０に記載の電波反射板。
　さらに、前記第１の基板の上のスイッチング素子を含み、
　前記パッチ電極は、前記スイッチング素子と電気的に接続されている、請求項１０に記載の電波反射板。