[发明专利]液晶盒及扫描天线

说明书

本发明提供容量可变性能优异的扫描天线用的液晶盒。本发明的液晶盒由多个天线单元排列而成。液晶盒具备：TFT基板，其具有第一电介质基板、以及被第一电介质基板支承的多个TFT和多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板、以及被第二电介质基板支承的包含多个缝隙的缝隙电极；导电性取向膜，其具有导电性，设置在贴片电极和缝隙电极中至少一者的表面；液晶层，其包含液晶分子，夹在以贴片电极和缝隙电极彼此相向的方式配置的TFT基板与缝隙基板之间，在贴片电极与缝隙电极之间未施加电压的状态下，液晶分子相对于TFT基板和缝隙基板平行地取向。

技术领域

本发明涉及液晶盒及扫描天线。

背景技术

用于移动通信、卫星广播等的天线需要能够改变波束方向的波束扫描功能。作为具有这样的功能的天线，提出一种利用了液晶(包含向列相液晶、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1～4)。

这种扫描天线具备在一对带电极基板间夹着液晶层的结构(即扫描天线用的液晶盒)。另外，所述液晶盒的各电极的表面上形成有由氮化膜等形成的保护膜、由聚酰亚胺膜等形成的取向膜。

具备所述液晶盒的扫描天线利用液晶的电容在电极间施加电压的状态与未施加电压的状态之间变化的性质(可变性)，控制方向性。

所述扫描天线的天线单元(天线元件)中，成为一侧的取向膜、液晶、以及另一侧的取向膜依次层叠得到的结构。在此，在设一侧的取向膜的电容为Cpia、液晶的电容为Clc、另一侧的取向膜的电容为Cpib的情况下，如果极其简单地考虑，则它们的总电容C能够表示为“1/C＝1/Cpia+1/Clc+1/Cpib”。

现有技术文献

专利文件

专利文献1：日本特表2013-539949号公报

专利文献2：日本特表2016-512408号公报

专利文献3：日本特表2009-538565号公报

专利文献4：国际公开第2015/126550号

发明内容

本发明所要解决的技术问题

所述扫描天线的天线增益在理想上期望是施加电压(ON)时的Clc_on与未施加电压(OFF)时的Clc_off的电容的ON/OFF比率。然而，由于电极上设置有绝缘性的保护膜、取向膜，因此作为天线单元的合成电容的变化Con/Coff难免小于Clc_on/Clc_off的值，从而成为问题。

另外，虽然也可以考虑使用高介电常数的取向膜，使“1/Cpia”和“1/Cpib”分别接近于零，但为了得到液晶固有的天线增益必须使全部膜的相对介电常数为数十～数百的值，因此并不现实。

本发明的目的在于提供一种电容可变性能优异的扫描天线用的液晶盒及扫描天线。

解决问题的方法

本发明涉及一种液晶盒，其特征在于，由多个天线单元排列而成，具备：TFT基板，其具有第一电介质基板、以及被所述第一电介质基板支承的多个TFT和与所述TFT电连接的多个贴片电极；缝隙基板，其具有第二电介质基板、以及被所述第二电介质基板支承的包含多个缝隙的缝隙电极；导电性取向膜，其具有导电性，设置在所述贴片电极和所述缝隙电极中至少一者的表面；液晶层，其包含液晶分子，夹在以所述贴片电极和所述缝隙电极彼此相向的方式配置的所述TFT基板与所述缝隙基板之间，在所述贴片电极与所述缝隙电极之间未施加电压的状态下，所述液晶分子相对于所述TFT基板和所述缝隙基板平行地取向。

此外，本发明涉及的扫描天线具备：所述液晶盒；反射导电板，其以隔着电介质层相向的形式配置在所述液晶盒的第二电介质基板的外侧的主面。

发明效果