[发明专利]扫描天线用液晶单元及扫描天线用液晶单元的制造方法

说明书

本发明的液晶单元具备：TFT基板(101)，具有第1电介质基板(1)、由第1电介质基板(1)支撑的多个TFT及贴片电极；缝隙基板(201)，具有第2电介质基板(51)、由第2电介质基板(51)支撑的包含多个缝隙的缝隙电极；液晶层(LC)，介置于以贴片电极侧与缝隙电极侧对向的形式配置的TFT基板(101)与缝隙基板(201)之间；及密封材(S)，以包围液晶层(LC)的形式介置于TFT基板(101)与缝隙基板(201)之间。液晶层(LC)含有含异硫氰酸酯基的液晶化合物，密封材(S)含有烯‑硫醇系化合物，所述烯‑硫醇系化合物是烯化合物与硫醇化合物利用自由基键合而成。

技术领域

本发明涉及一种扫描天线用液晶单元及扫描天线用液晶单元的制造方法。

背景技术

用于移动通信、卫星广播等的天线需要能变更波束方向的波束扫描功能。作为具有这样的功能的天线，提出了利用液晶材料(包含向列型液晶、高分子分散液晶)的大介电各向异性(双折射率)的扫描天线(例如专利文献1～3)。这种扫描天线具备在一对带有电极的基板间夹着液晶层的构成(也就是扫描天线用液晶单元)。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特表2013-539949号公报

[专利文献2]日本专利特表2016-512408号公报

[专利文献3]日本专利特表2009-538565号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

扫描天线需要在千兆赫频带下具有足够水平的介电常数各向异性(Δε)的液晶化合物。因此，作为扫描天线用液晶化合物，使用具备高介电常数各向异性的含异硫氰酸酯基的液晶化合物成为实质上必不可缺的状态。

然而，含异硫氰酸酯基的液晶化合物具备不耐光(紫外线、可见光等)且容易氧化的性质，结果为，有时会导致液晶单元的基板间的电压保持率(VHR：Voltage HoldingRatio)大幅降低。如果电压保持率降低，那么扫描天线中会产生动作不良，因此成为问题。

此处，一边参照图1一边说明在液晶单元内由含异硫氰酸酯基的液晶化合物形成导致电压保持率降低的杂质的机理。图1是表示由含异硫氰酸酯基的液晶化合物形成包含稳定自由基的杂质的机理的说明图。如图1所示，化学式(a-1)所示的含异硫氰酸酯基的液晶化合物具备在亚苯基上键合有异硫氰酸酯基的结构(-C₆H₄-N＝C＝S)，该异硫氰酸酯基容易与从液晶单元的外部渗入的水分(H₂O)或存在于周围的具备活性氢的官能基(例如羧基、羟基等)反应。这样的反应的结果为，由含异硫氰酸酯基的液晶化合物形成具有硫代氨基甲酸酯键的化合物或如化学式(a-2)所示的具有其他键(-C₆H₄-NH-CS-O-)的化合物。这些键当被光照射时容易发生裂解(光裂解)，形成如化学式(a-3)及化学式(a-4)所示的分别包含自由基的1组化合物。

这些之中，化学式(a-3)所示的化合物特别容易与氧反应。当化学式(a-3)被氧化时，形成包含活性高且稳定的自由基的化合物(化学式(a-5)所示的化合物)。这样的自由基在液晶层中不易消失，因此起因于自由基而在液晶层中产生离子成分的概率变高，引起液晶单元的电压保持率降低。

但是，含异硫氰酸酯基的液晶化合物通常具备多个亚苯基连结而成的结构。亚苯基的数量越多，越容易在长波长区域(350nm以上或400nm以上的光)产生光吸收。另外，如果在多个亚苯基之间包含二苯乙炔基，那么容易吸收更长波长(400nm以上或420nm以上的光)，容易因所述硫代氨基甲酸酯键等的光裂解而形成自由基，及产生对所形成的自由基的氧化反应。

本发明的目的在于提供一种扫描天线用液晶单元等，所述扫描天线用液晶单元使用含有含异硫氰酸酯基的液晶化合物的液晶层，抑制电压保持率的降低。