WO2025142111A1

WO2025142111A1 - 電波反射板および電波反射装置

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Publication number: WO2025142111A1
Application number: PCT/JP2024/038699
Authority: WO
Inventors: 大一鈴木; 真一郎岡; 光隆沖田; 和己松永
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
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、パッチ電極と接地電極とが重畳する反射アンテナ領域と、平面視において、反射アンテナ領域を囲み、接地電極のみが設けられる周辺領域と、を含み、パッチ電極および接地電極の各々は、複数の開口部を含む。

Description

電波反射板および電波反射装置

　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。また、複数の電波反射板が組み合わせられた電波反射装置に関する。

　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。また、複数の透明な電波反射板を組み合わせて配置することにより、大面積の透明な電波反射装置を作製することもできる。しかしながら、透明な電波反射装置では、隣接する２つの電波反射板の継ぎ目が目立つなど、電波反射板間の境界における視認性が悪いという問題がある。

　本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、複数の電波反射板が組み合わされて配置されたときに、電波反射板間の境界における視認性を向上させる透明な電波反射板を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一実施形態は、複数の透明な電波反射板が組み合わされて配置され、電波反射板間の境界における視認性が向上した電波反射装置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、パッチ電極と接地電極とが重畳する反射アンテナ領域と、平面視において、反射アンテナ領域を囲み、接地電極のみが設けられる周辺領域と、を含み、パッチ電極および接地電極の各々は、複数の開口部を含む。

　第１の電波反射板と、第１の電波反射板と隣接する第２の電波反射板と、を含み、第１の電波反射板および第２の電波反射板の各々は、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、パッチ電極と接地電極とが重畳する反射アンテナ領域と、平面視において、反射アンテナ領域を囲み、接地電極のみが設けられる周辺領域と、を含み、パッチ電極および接地電極の各々は、複数の開口部を含み、第１の電波反射板の周辺領域と第２の電波反射板の周辺領域とが接する。

本発明の一実施形態に係る電波反射装置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反射アンテナ領域および周辺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反射アンテナ領域および周辺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反射アンテナ領域および周辺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反射アンテナ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反射アンテナ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周辺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周辺領域の構成を示す模式的な断面図である。

　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。

　本明細書において、２つの構成要素が「略同一」とは、２つの構成要素の大きさは異なるが形状が同一であること、２つの構成要素の面積の差が±５％以内であること、または２つの構成要素の開口率の差が５％以内であること、を意味する。

　図１Ａ～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る電波反射装置１または電波反射板１０について説明する。

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

　図１Ａに示すように、電波反射装置１は、複数の電波反射板１０を含む。２つの電波反射板１０は、お互いの端面が接するように配置されている。そのため、１つの電波反射板１０は、他の電波反射板１０の端面と接する少なくとも１つの端面を含む。図１Ａに示す電波反射板１０の個数は４個であるが、電波反射装置１における電波反射板１０の個数はこれに限られない。電波反射装置１における電波反射板１０の個数は、２個以上であればよい。また、図１Ａに示す電波反射板１０の平面形状は矩形であるが、電波反射装置１における電波反射板１０の平面形状はこれに限られない。電波反射装置１における電波反射板１０の平面形状は、例えば、六角形であってもよい。なお、電波反射板１０は、複数の電波反射板１０が組み合わされて配置されたときに、電波反射板１０間に間隙を生じない平面形状を有することが好ましい。

［２．電波反射板１０の構成］
　図１Ｂ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１Ｂに示すように、電波反射板１０は、反射アンテナ領域１１および周辺領域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、周辺領域１２は、反射アンテナ領域１１を囲み、電波反射板１０の周辺部に設けられている。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。周辺領域には、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２００が設けられている。また、反射アンテナセル１００と駆動回路２００とを電気的に接続するための配線が設けられている。なお、図示しないが、周辺領域１２には、外部から信号または電力を供給するための端子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。

［３．反射アンテナ領域１１および周辺領域１２の構成］
　図３は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の反射アンテナ領域１１および周辺領域１２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１Ｂにおける４つの反射アンテナセル１００を含む領域Ａの部分拡大図であり、領域Ａは、反射アンテナ領域１１の一部および周辺領域１２の一部を含む。

　反射アンテナ領域１１において、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、複数の第１の開口部１２１を含む。また、第１の領域１０１において、接地電極１３０は、複数の第２の開口部１３１を含む。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。複数の第２の開口部１３１の平面形状は、複数の第１の開口部１２１の平面形状と略同一である。第２の開口部１３１は、第１の開口部１２１と略同一の開口面積を有し、第１の開口部１２１と重畳している。そのため、第１の領域１０１において、光は、第１の開口部１２１および第２の開口部１３１を透過することができる。

　第２の領域１０２において、接地電極１３０は、複数の第３の開口部１３２を含む。第３の開口部１３２の断面形状は矩形であるが、これに限られない。複数の第３の開口部１３２の平面形状は、複数の第２の開口部１３１の平面形状と略同一である。換言すると、第３の開口部１３２は、第２の開口部１３１と略同一の開口面積を有する。第２の領域１０２ではパッチ電極１２０が設けられていないため、第２の領域１０２において、光は、第３の開口部１３２を透過することができる。

　周辺領域１２は、第２の領域１０２と同様の構成を有する。すなわち、周辺領域１２において、接地電極１３０は、複数の第３の開口部１３２を含む。第２の周辺領域１２における接地電極１３０は、反射アンテナ領域１１における接地電極１３０と略同一の平面形状を有する。具体的には、周辺領域１２における接地電極１３０は、格子形状を有する。周辺領域１２ではパッチ電極が設けられていないため、周辺領域１２において、光は、第３の開口部１３２を透過することができる。

　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。

　電波反射装置１は、複数の電波反射板１０が組み合わされて配置されるが、電波反射板１０の周辺領域１２には、反射アンテナ領域１１に設けられている接地電極１３０と略同一のパターン形状を有する接地電極１３０が設けられている。そのため、２つの電波反射板１０が隣接したときであっても、互いに接する２つの周辺領域１２間の境界が目立ちにくい。すなわち、透明性を有する電波反射装置１において、電波反射板１０間の境界における視認性を向上させることができる。

＜第１実施形態の変形例１＞
　図４Ａおよび図４Ｂを参照して、電波反射板１０の変形例として電波反射板１０Ａについて説明する。電波反射装置１は、複数の電波反射板１０Ａを組み合わせて配置する構成も適用することができる。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４Ａおよび図４Ｂの各々は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ａの反射アンテナ領域１１および周辺領域１２Ａの構成を示す模式的な平面図である。具体的には、図４Ａおよび図４Ｂの各々は、図１Ｂ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。

　図４Ａに示すように、周辺領域１２Ａは、接地電極１３３および複数の第４の開口部１３４を含む。具体的には、周辺領域１２Ａには接地電極１３０と同一の層で形成される接地電極１３３が設けられ、接地電極１３３は、ｙ軸方向（すなわち、電波反射板１０Ａの端面に沿った方向）に延在する複数の第４の開口部１３４を含む。換言すると、周辺領域１２Ａには、格子形状を有する接地電極１３０と異なる直線形状を有する接地電極１３３が設けられている。接地電極１３３の直線形状の第１の幅ｗ１は、第４の開口部１３４の第２の幅ｗ２と同一であってもよく、小さくてもよく、大きくてもよい。第１の幅ｗ１および第２の幅ｗ２は、反射アンテナ領域１１の接地電極１３０の開口率（以下、単に、「反射アンテナ領域１１の開口率」という場合がある。）を考慮して決定されてもよい。反射アンテナ領域１１の開口率は、反射アンテナ領域１１の面積に対する接地電極１３０の開口面積によって表される。換言すると、反射アンテナ領域１１の開口率は、反射アンテナ領域１１の面積に対する第２の開口部１３１および第３の開口部１３２の合計面積によって表される。一方、周辺領域１２の開口率は、周辺領域１２の面積に対する接地電極１３３の開口面積によって表される。換言すると、周辺領域１２の開口率は、周辺領域１２の面積に対する第４の開口部１３４の面積によって表される。そのため、例えば、周辺領域１２の開口率が反射アンテナ領域１１の開口率と略一致するように、第１の幅ｗ１および第２の幅ｗ２を決定してもよい。

　なお、周辺領域１２Ａにおける接地電極１３３は、反射アンテナ領域１１における接地電極１３０と異なり、ダミーパターンである。そのため、接地電極１３３は、接地されている必要はなく、フローティング状態であってもよい。

　図４Ａに示す第１の幅ｗ１および第２の幅ｗ２は、等間隔に設けられていたが、第４の開口部１３４の第２の幅ｗ２は、変化してもよい。例えば、図４Ｂに示すように、第４の開口部１３４は、反射アンテナ領域１１から電波反射板１０Ａの端面に向かう方向において第２の幅ｗ２が徐々に小さくなるように設けられてもよい。この場合、２つの電波反射板１０Ａの境界付近には、接地電極１３３が密に配置されることになるため、２つの電波反射板１０Ａの境界がさらに目立ちにくい。

　なお、本変形例では、周辺領域１２Ａに設けられる接地電極１３３が直線形状を有するとして説明したが、周辺領域１２Ａに設けられる接地電極１３３の平面形状はこれに限られない。接地電極１３３がどのような形状であっても、接地電極１３３の大きさ（面積または幅など）を調整することにより、周辺領域１２Ａの開口率を反射アンテナ領域の開口率に略一致させることができる。

　本変形例においても、電波反射装置１は、複数の電波反射板１０Ａが組み合わされて配置されるが、電波反射板１０Ａの周辺領域１２Ａには、周辺領域１２Ａの開口率が、反射アンテナ領域１１の開口率と略同一となるように、接地電極１３０の平面形状と異なる接地電極１３３が設けられている。そのため、２つの電波反射板１０Ａが隣接したときであっても、互いに接する２つの周辺領域１２Ａ間の境界が目立ちにくい。すなわち、透明性を有する電波反射装置１において、電波反射板１０Ａ間の境界における視認性を向上させることができる。

＜第１実施形態の変形例２＞
　第１の基板１１０－１上には、パッチ電極１２０だけでなく、パッチ電極１２０に供給する電位を制御するためのスイッチング素子が設けられる。ここで、図５および図６を参照して、電波反射板１０の反射アンテナ領域１１の構成について詳細に説明する。

　図５は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０の反射アンテナ領域１１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の反射アンテナ領域１１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線で切断された反射アンテナ領域１１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２００と電気的に接続されている。駆動回路２００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。

　上述したように、第１の基板１１０－１上には、パッチ電極１２０だけでなく、スイッチング素子１６０が設けられる。スイッチング素子１６０に含まれる金属材料は、光を透過しない。そこで、本変形例では、反射アンテナ領域１１の開口率を、接地電極１３０による遮光だけでなく、スイッチング素子１６０、選択信号線１６６、およびデータ信号線１６７による遮光も考慮して決定する。すなわち、本変形例では、反射アンテナ領域１１の開口率は、反射アンテナ領域１１の面積に対する総開口面積で表される。ここで、総開口面積は、平面視において、パッチ電極１２０、接地電極１３０、スイッチング素子１６０、選択信号線１６６、およびデータ信号線１６７のいずれもが設けられていない領域の面積である。本変形例では、例えば、周辺領域１２の開口率が反射アンテナ領域１１の開口率と略一致するように、周辺領域１２の第３の開口部１３２の面積を調整してもよい。

　本変形例においても、電波反射装置１は、複数の電波反射板１０Ｂが組み合わされて配置されるが、電波反射板１０の周辺領域１２の開口率は、反射アンテナ領域１１の開口率と略同一である。そのため、２つの電波反射板１０Ａが隣接したときであっても、互いに接する２つの周辺領域１２間の境界が目立ちにくい。すなわち、透明性を有する電波反射装置１において、電波反射板１０間の境界における視認性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
　図７および図８を参照して、本発明の一実施形態に係る電波反射装置１および電波反射板１０Ｂについて説明する。電波反射装置１は、複数の電波反射板１０Ｂを組み合わせて配置された構成である。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７は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｂの周辺領域１２Ｂの構成を示す模式的な平面図である。図８は、本発明の一実施形態に係る電波反射板１０Ｂの周辺領域１２Ｂの構成を示す模式的な断面図である。具体的には、図８は、図７中のＣ１－Ｃ２線で切断された周辺領域１２Ｂの断面図である。なお、図８では、便宜上、第１の基板１１０－１側の構成要素および液晶層１５０などが省略されている。

　図７および図８に示すように、電波反射板１０Ｂの周辺領域１２Ｂは、接地電極１３０、第３の開口部１３２、複数のダミーパターン電極１３５、および絶縁層１３６を含む。絶縁層１３６は、接地電極１３０を覆い、接地電極１３０の上に設けられている。複数のダミーパターン電極１３５は、絶縁層１３６の上に設けられている。すなわち、複数のダミーパターン電極１３５は、接地電極１３０と異なる層に設けられている。

　ダミーパターン電極１３５として、接地電極１３０と同様の金属材料を用いることができる。ダミーパターン電極１３５は、接地されている必要はなく、フローティング状態であってもよい。

　図７に示すダミーパターン電極１３５の平面形状は矩形であるが、ダミーパターン電極１３５の平面形状はこれに限られない。ダミーパターン電極１３５の平面形状は、円形であってもよい。また、ダミーパターン電極１３５の大きさは、特に限定されない。例えば、ダミーパターン電極１３５の面積は、第３の開口部１３２の開口面積と同じであってもよく、大きくてもよく、小さくてもよい。さらに、ダミーパターン電極１３５が配置される位置も、特に限定されない。ダミーパターン電極１３５は、接地電極１３０と重畳するように配置されていてもよく、接地電極１３０と重畳しないように配置されていてもよい。

　本実施形態では、ダミーパターン電極１３５の形状、大きさ、および位置を調整することにより、周辺領域１２Ｂの開口率を調整することができる。また、接地電極１３０と離間したダミーパターン電極１３５を設けることにより、反射アンテナ領域１１内の接地電極１３０と離間したパッチ電極１２０と同様の構成を周辺領域１２Ｂに形成することができる。そのため、周辺領域１２Ｂの視野角依存性を、反射アンテナ領域１１の視野角依存性に近づけることができる。これにより、２つの電波反射板１０Ｂが隣接したときであっても、互いに接する２つの周辺領域１２Ｂ間の境界が目立ちにくい。すなわち、透明性を有する電波反射装置１において、電波反射板１０Ｂ間の境界における視認性を向上させることができる。

　なお、上述では、第２の基板１１０－２上にダミーパターン電極１３５を設ける構成を説明したが、本実施形態では、ダミーパターン電極１３５を第１の基板１１０－１上に設ける構成も適用することができる。

　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。

１：電波反射装置、　１０、１０Ａ、１０Ｂ：電波反射板、　１１：反射アンテナ領域、　１２、１２Ａ、１２Ｂ：周辺領域、　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：パッチ電極、　１２１：第１の開口部、　１３０、１３３：接地電極、　１３１：第２の開口部、　１３２：第３の開口部、　１３４：第４の開口部、　１３５：ダミーパターン電極、　１３６：絶縁層、　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、　２００：駆動回路

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、前記パッチ電極と前記接地電極とが重畳する反射アンテナ領域と、
　前記平面視において、前記反射アンテナ領域を囲み、前記接地電極のみが設けられる周辺領域と、を含み、
　前記パッチ電極および前記接地電極の各々は、複数の開口部を含む、電波反射板。
　前記周辺領域内の前記接地電極の前記複数の開口部は、前記反射アンテナ領域内の前記接地電極の前記複数の開口部と略同一の平面形状を有する、請求項１に記載の電波反射板。
　前記周辺領域の開口率は、前記反射アンテナ領域の開口率と略同一である、請求項１に記載の電波反射板。
　前記周辺領域内の前記接地電極は、格子形状を有する、請求項１に記載の電波反射板。
　前記周辺領域内の前記接地電極は、直線形状を有する、請求項１に記載の電波反射板。
　前記周辺領域において、前記接地電極と異なる層として、ダミーパターン電極が設けられる、請求項１に記載の電波反射板。
　第１の電波反射板と、
　前記第１の電波反射板と隣接する第２の電波反射板と、を含み、
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々は、
　　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、前記パッチ電極と前記接地電極とが重畳する反射アンテナ領域と、
　　前記平面視において、前記反射アンテナ領域を囲み、前記接地電極のみが設けられる周辺領域と、を含み、
　前記パッチ電極および前記接地電極の各々は、複数の開口部を含み、
　前記第１の電波反射板の前記周辺領域と前記第２の電波反射板の前記周辺領域とが接する、電波反射装置。
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々において、前記周辺領域内の前記接地電極の前記複数の開口部は、前記反射アンテナ領域内の前記接地電極の前記複数の開口部と略同一の平面形状を有する、請求項７に記載の電波反射装置。
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々において、前記周辺領域の開口率は、前記反射アンテナ領域の開口率と略同一である、請求項７に記載の電波反射装置。
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々において、前記周辺領域内の前記接地電極は、格子形状を有する、請求項７に記載の電波反射装置。
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々において、前記周辺領域内の前記接地電極は、直線形状を有する、請求項７に記載の電波反射装置。
　前記第１の電波反射板および前記第２の電波反射板の各々の前記周辺領域において、前記接地電極と異なる層として、ダミーパターン電極が設けられる、請求項７に記載の電波反射装置。