CN110085985B - 液晶盒及扫描天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电容可变性能优异的扫描天线用的液晶盒C等。液晶盒C具备：TFT基板(101)，其具有第一电介质基板(1)、被第一电介质基板(1)支撑的多个TFT(10)以及多个贴片电极(15)；插槽基板(201)，其具有第二电介质基板(51)、以及被第二电介质基板(51)支撑的包含多个插槽(57)的插槽电极(55)；取向膜OM，其在最表面包含金属氧化物膜(81)，设置在贴片电极(15)和插槽电极(55)中至少一者的表面上，所述金属氧化物膜(81)表现出使液晶分子lc取向的取向限制力；液晶层LC，其包含液晶分子lc，夹在以与贴片电极(15)和插槽电极(55)彼此相向的方式配置的TFT基板(101)与插槽基板(201)之间，在贴片电极(15)与插槽电极(55)之间未施加电压的状态下，液晶分子lc相对于TFT基板(101)和插槽基板(201)平行地取向。

Description

液晶盒及扫描天线
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
专利文献
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。
解决问题的手段
本发明涉及一种液晶盒，其排列着多个天线单元，所述液晶盒的特征在于，具备：TFT基板，其具有第一电介质基板、被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电连接的多个贴片电极；插槽基板，其具有第二电介质基板、以及被所述第二电介质基板支撑的包含多个插槽的插槽电极；取向膜，其在最表面包含金属氧化物膜，设置在所述贴片电极和所述插槽电极中至少一者的表面上，所述金属氧化物膜表现出使液晶分子取向的取向限制力；液晶层，其包含液晶分子，夹在以与所述贴片电极和所述插槽电极彼此相向的方式配置的所述TFT基板与所述插槽基板之间，在所述贴片电极与所述插槽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基板和所述插槽基板平行地取向。
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方式配置在所述液晶盒的第二电介质基板的外侧的主面上。
发明效果
根据本发明，能够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。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式涉及的扫描天线的一部分的剖视图。
图2是示意性地表示扫描天线具备的TFT基板的俯视图。
图3是示意性地表示扫描天线具备的插槽基板的俯视图。
图4是示意性地表示TFT基板的天线单元区域的剖视图。
图5是示意性地表示TFT基板的天线单元区域的俯视图。
图6是示意性地表示插槽基板的天线单元区域的剖视图。
图7是示意性地表示在贴片电极上形成的取向膜的放大剖视图。
图8是示意性地表示其他实施方式的形成在贴片电极上的取向膜的放大剖视图。
图9是示意性地表示构成第一实施方式涉及的扫描天线的天线单元的TFT基板、液晶层及插槽基板的剖视图。
图10是示意性地表示实施例一的液晶盒的结构的剖视图。
图11是示意性地表示实施例三的液晶盒的结构的剖视图。
具体实施方式
[第一实施方式]
(扫描天线的基本结构)
扫描天线具备能够改变波束方向的波束扫描功能，并具有如下结构，具备利用了液晶材料的大介电常数M(εM)的各向异性(双折射率)的多个天线单元。扫描天线通过控制对各天线单元的液晶层施加的电压，使各天线单元的液晶层的有效介电常数M(εM)变化，从而以电容不同的多个天线单元形成二维图案。另外，由于液晶材料的介电常数具有频散，因此在本说明书中，将微波的频带的介电常数特别表述为“介电常数M(εM)”。
对于从扫描天线出射的或者由扫描天线接收的电磁波(例如微波)，附加与各天线单元的电容相应的相位差，根据由电容不同的多个天线单元形成的二维图案而对特定方向具有强方向性(波束扫描)。例如，输入电磁波入射到各天线单元，被各天线单元散射结果得到球面波，考虑各天线单元所附加的相位差而对该球面波进行积分，由此得到从扫描天线出射的电磁波。
在此，参照图1等而说明本发明的一个实施方式涉及的扫描天线的基本结构。图1是示意性地表示第一实施方式涉及的扫描天线1000的一部分的剖视图。本实施方式的扫描天线1000为插槽57排列成同心圆状的径向线槽型天线。图1中示意性地示出从排列成同心圆状的插槽的中心附近所设置的供电针脚72起沿半径方向的剖面的一部分。另外，在其他实施方式中，插槽的排列可以是公知的各种排列(例如螺旋状、矩阵状)。
扫描天线1000主要具备TFT基板101、插槽基板201、配置在两者间的液晶层LC、反射导电板65。扫描天线1000是从TFT基板101侧收发微波的结构。TFT基板101和插槽基板201以隔着液晶层LC彼此相向的方式配置。
TFT基板101具备：玻璃基板等电介质基板(第一电介质基板的一例)1；在电介质基板1的液晶层LC侧形成的多个贴片电极15和多个TFT(thin film transistor：薄膜晶体管)10；取向膜OM1，其形成在贴片电极15上，并且在最表面包含金属氧化物膜。各TFT10连接有图1中未图示的栅极总线和源极总线。
插槽基板201具备：玻璃基板等电介质基板(第二电介质基板的一例)51；在电介质基板51的液晶层LC侧形成的插槽电极55；取向膜OM2，其形成在插槽电极15上，并且在最表面包含金属氧化物膜。插槽电极55具备多个插槽57。另外，将电介质基板51的液晶层LC侧的面称为第一主面，将其相反侧的面称为第二主面。
作为TFT基板101和插槽基板201所使用的电介质基板1、51，优选对微波的介电损耗小，除玻璃基板以外能够利用塑料基板。电介质基板1、51的厚度没有特别限制，例如优选400μm以下，更优选300μm以下。另外，电介质基板1、51的厚度的下限没有特别限制，只要具备在制造工艺等中可耐受的强度即可。
反射导电板65以与插槽基板201隔着空气层54相向的方式配置。即，反射导电板65以与插槽基板201的电介质基板(第二电介质基板的一例)51的第二主面隔着空气层(电介质层)54相向的方式配置。另外，在其他实施方式中，也可以代替空气层54而使用由对微波的介电常数M小的电介质(例如PTFE等氟树脂)形成的层。本实施方式的扫描天线1000中，插槽电极55、反射导电板65、两者间的电介质基板51以及空气层54作为导波路301发挥功能。
贴片电极15、包含插槽57的插槽电极55的部分(以下有时称为“插槽电极单元57U”)以及两者间的液晶层LC构成天线单元U。各天线单元U中，一个岛状的贴片电极15与一个孔状的插槽57(插槽电极单元57U)隔着液晶层LC相向，分别构成液晶电容。本实施方式的扫描天线1000中，多个天线单元U排列成同心圆状。另外，天线单元U具有与液晶电容电性并联的辅助电容。
插槽电极55在各插槽电极单元57U中构成天线单元U，并且也作为导波路301的外壁发挥功能。因此，插槽电极55需要抑制微波透射的功能，并由比较厚的金属层构成。作为这样的金属层，可举出例如Cu层、Al层等。例如，为了将10GHz的微波降低至1/150，Cu层的厚度设定为3.3μm以上，Al层的厚度设定为4.0μm以上。此外，为了将30GHz的微波降低至1/150，Cu层的厚度设定为1.9μm以上，Al层的厚度设定为2.3μm以上。对于构成插槽电极55的金属层的厚度的上限没有特别限制。另外，如果使用Cu层作为金属层，则具有能够比Al层更薄的优点。作为插槽电极55的形成方法，可以使用现有的液晶显示装置的技术中利用的薄膜沉积法、将金属箔(例如Cu箔、Al箔)贴附在基板上等其他方法。插槽电极55的厚度例如设定为1.5μm以上且30μm以下，优选设定为1.5μm以上且5μm以下。此外，在使用薄膜沉积法形成金属层的情况下，插槽电极55的厚度例如设定为5μm以下。反射导电板65能够使用例如厚度为数mm的铝板、铜板等。
贴片电极15不像插槽电极55要构成导波路301，因此只要不损害本发明的目的，则可以由厚度小于插槽电极55的金属层构成。另外，为了避免在插槽电极55的插槽57附近的自由电子的振动诱发贴片电极15内的自由电子的振动时转变为热的损耗，优选电阻低。从量产性等观点出发，与Cu层相比优选使用Al层。贴片电极15的厚度例如优选0.5μm以上且10μm以下，更优选1.5μm以上且5μm以下。
如专利文献1所述，如果设微波的波长为λ，则天线单元U的排列间距设定为例如λ/4以下和/或λ/5以下。波长λ例如为25mm，则该情况的排列间距例如设定为6.25mm以下和/或5mm以下。
扫描天线1000通过使天线单元U具有的液晶电容的电容值变化，从而使从各贴片电极15激励(再辐射)的微波的相位变化。因此，作为液晶层LC，优选对微波的介电常数M(εM)的各向异性(ΔεM)很大，并且tanδM(对微波的介电损耗角正切)优选很小。
液晶材料的介电常数虽然通常具有频散，但是对微波的介电各向异性ΔεM与对可见光的折射率各向异性Δn存在正相关。因此，可以说对微波的天线单元用的液晶材料优选对可见光的折射率各向异性Δn大的材料。液晶层LC的厚度例如设定为1μm以上且500μm以下，优选设定为2μm以上且10μm以下，更优选设定为2.5μm以上且5.5μm以下。另外，这里的液晶层LC的厚度是位于插槽电极55与贴片电极15之间的液晶层LC的厚度。
图2是示意性地示出扫描天线1000具备的TFT基板101的俯视图，图3是示意性地示出扫描天线1000具备的插槽基板201的俯视图。另外，为了便于说明，将与天线单元U对应的TFT基板101的区域和插槽基板201的区域均称为“天线单元区域”，将与天线单元相同的附图标记作为它们的附图标记。此外，如图2和图3所示，在TFT基板101和插槽基板201中，将被二维排列的多个天线单元区域U划分的区域称为“收发区域R1”，将除收发区域R1以外的区域称为“非收发区域R2”。非收发区域R2中配设有端子部、驱动电路等。
收发区域R1在俯视时呈圆环状。非收发区域R2包含位于收发区域R1的中心部的第一非收发区域R2a、配置在收发区域R1周缘的第二非收发区域R2b。收发区域R1的外径例如为200mm以上且1500mm以下，可根据通信量等适当设定。
TFT基板101的收发区域R1中设置有被电介质基板1支撑的多条栅极总线GL和多条源极总线SL，利用这些布线而控制各天线单元区域U的驱动。各天线单元区域U包含TFT10以及与TFT10电连接的贴片电极15。TFT10的源极与源极总线SL电连接，栅极与栅极总线GL电连接。此外，TFT10的漏极与贴片电极15电连接。
非收发区域R2(第一非收发区域R2a、第二非收发区域R2b)中配设有以包围收发区域R1的方式形成有密封材料(未图示)的密封区域Rs。密封材料具有使TFT基板101和插槽基板201彼此粘接并且在这些基板101、201间密封液晶材料(液晶层LC)的功能等。
非收发区域R2中，在密封区域R2的外侧配设有栅极端子部GT、栅极驱动器GD、源极端子部ST及源极驱动器SD。各栅极总线GL经由栅极端子部GT与栅极驱动器GD连接，并且各源极总线SL经由源极端子部ST与源极驱动器SD连接。另外，在本实施方式中，源极驱动器SD和栅极驱动器GD两者形成在TFT基板101的电介质基板1上，这些驱动器的一者或两者也可以形成在插槽基板201的电介质基板51上。
此外，非收发区域R2中设置有多个传输端子部PT。传输端子部PT与插槽基板201的插槽电极55电连接。本实施方式中，第一非收发区域R2a和第二非收发区域R2b两者中配设有传输端子部PT。在其他实施方式中，也可以是仅在任一区域配设传输端子部PT的结构。此外，在本实施方式的情况下，传输端子部PT配设在密封区域Rs内。因此，作为密封材料，可使用含有导电性颗粒(导电性微珠)的导电性树脂。
如图3所示，在插槽基板201中，在电介质基板51上，插槽电极55横跨收发区域R1和非收发区域R2而形成。另外，图3中示出从液晶层LC侧观察的插槽基板201的表面，为了便于说明，去除了在最表面形成的取向膜OM2。
在插槽基板201的收发区域R1中，插槽电极55配设有多个插槽57。这些插槽57一一分配至各TFT基板101的天线单元区域U。在本实施方式的情况下，多个插槽57中沿彼此大致正交的方向延伸的成对插槽57配置成同心圆状，以构成径向线槽型天线。由于具有这样的成对插槽57，因此扫描天线1000能够收发圆偏振波。
插槽基板201的非收发区域R2中设置有多个插槽电极55的端子部IT。端子部IT与TFT基板101的传输端子部PT电连接。在本实施方式的情况下，端子部IT配设在密封区域Rs内，如上所述，通过由包含导电性颗粒(导电性微珠)的导电性树脂形成的密封材料从而与对应的传输端子部PT电连接。
此外，第一非收发区域R2a中以配置在插槽57所成同心圆的中心的形式设置有供电针脚72。通过该供电针脚72，从而对由插槽电极55、反射导电板65及电介质基板51构成的导波路301提供微波。另外，供电针脚72连接于供电装置70。另外，作为供电方式，可以是串联供电方式和电磁结合方式中任一种，能够采用公知的供电结构。
以下，对于TFT基板101、插槽基板201及导波路301详细进行说明。
(TFT基板101的结构)
图4是示意性地表示TFT基板101的天线单元区域U的剖视图，图5是示意性地表示TFT基板101的天线单元区域U的俯视图。图4和图5分别示出收发区域R1的一部分的剖面结构。
TFT基板101的各天线单元区域U具备：电介质基板(第一电介质基板)1；TFT10，其被电介质基板1支撑；第一绝缘层11，其覆盖TFT10；贴片电极15，其形成在第一绝缘层11上而与TFT10电连接；取向膜OM1，其层叠在贴片电极15上。
TFT10具备：栅极3、岛状的半导体层5、在栅极3与半导体层5之间配置的栅极绝缘层4、源极7S以及漏极7D。本实施方式的TFT10为具有底栅结构的沟道蚀刻型。另外，在其他实施方式中也可以为其他结构的TFT。
栅极3与栅极总线GL电连接，由栅极总线GL提供扫描信号。源极7S与源极总线SL电连接，由源极总线SL提供数据信号。栅极3和栅极总线GL可以由相同导电膜(栅极用导电膜)形成。此外，源极7S、漏极7D及源极总线SL可以由相同导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜和源极用导电膜例如由金属膜形成。另外，有时将使用栅极用导电膜形成的层称为“栅极金属层”，将使用源极用导电膜形成的层称为“源极金属层”。
半导体层5配置成隔着栅极绝缘层4与栅极3重叠。如图4所示，在半导体层5上形成有源极接触层6S和漏极接触层6D。源极接触层6S和漏极接触层6D分别以在半导体层5中形成沟道的区域(沟道区域)的两侧对峙的方式配置。在本实施方式的情况下，半导体层5由本征非晶硅(i-a-Si)层形成，源极接触层6S和漏极接触层6D由n+型非晶硅(n+-a-Si)层形成。另外，在其他实施方式中，半导体层5也可以由多晶硅层、氧化物半导体层等构成。
源极7S与源极接触层6S接触设置，经由源极接触层6S与半导体层5连接。漏极7D与漏极接触层6D接触设置，经由漏极接触层6D与半导体层5连接。
第一绝缘层11具备到达TFT10的漏极7D的接触孔CH1。
贴片电极15设置在第一绝缘层11上以及接触孔CH1内，在接触孔CH1内与漏极7D接触。贴片电极15主要由金属层构成。另外，贴片电极15优选仅由金属层形成的金属电极。贴片电极15的材料可以与源极7S和漏极7D相同。贴片电极15的金属层的厚度(在贴片电极15为金属电极的情况下，贴片电极15的厚度)可以与源极7S和漏极7D的厚度相同，但优选大于它们。如果贴片电极15的厚度大，则能够将电磁波的透射率抑制得很低，降低贴片电极的方块电阻，降低贴片电极内的自由电子的振动转变为热的损耗。
此外，也可以使用与栅极总线GL相同的导电膜设置CS总线CL。CS总线CL可以配置成隔着栅极绝缘层4与漏极7D(或漏极7D的延长部分)重叠，构成以栅极绝缘层4作为电介质层的辅助电容CS。
本实施方式中，在不同于源极金属层的层内形成贴片电极15。因此，成为能够彼此独立地控制源极金属层的厚度和贴片电极15的厚度的结构。
贴片电极15可以包含Cu层或Al层作为主层。扫描天线的性能与贴片电极15的电阻相关，主层的厚度设定成可得到期望的电阻。贴片电极15优选电阻低至不会阻碍电子的振动的程度。贴片电极15的厚度例如优选0.5μm以上且10μm以下，更优选1.5μm以上且5μm以下。另外，从提高天线特性等观点出发，贴片电极15的厚度优选1.5μm以上。
取向膜OM1由在最表面包含金属氧化物膜的金属系材料形成。取向膜OM1的详情见后述。
TFT基板101通过例如以下所示的方法制造。首先，准备电介质基板1。作为电介质基板1，例如能够使用玻璃基板、具有耐热性的塑料基板等。在这样的电介质基板1上形成包含栅极3以及栅极总线GL的栅极金属层。
栅极3可以与栅极总线GL一体形成。在此，在电介质基板1上通过溅射法等形成栅极用导电膜(厚度：例如50nm以上且500nm以下)。接着，通过将栅极用导电膜图案化，形成栅极3和栅极总线GL。栅极用导电膜的材料没有特别限定，例如能够适当使用包含如下物质的膜：铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物。在此，作为栅极用导电膜，可形成依次层叠MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如200nm)以及MoN(厚度：例如50nm)得到的层叠膜。
接着，以覆盖栅极金属层的方式形成栅极绝缘层4。栅极绝缘层4可通过CVD法等而形成。作为栅极绝缘层4，能够适当使用氧化硅(SiO2)层、氮化硅(SiNx)层、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)层、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)层等。栅极绝缘层4可以具有层叠结构。在此，作为栅极绝缘层4，形成SiNx层(厚度：例如410nm)。
接着，在栅极绝缘层4上形成半导体层5和接触层。在此，依次形成本征非晶硅膜(厚度：例如125nm)和n+型非晶硅膜(厚度：例如65nm)，通过进行图案化，得到岛状的半导体层5和接触层。另外，半导体层5所使用的半导体膜不限定于非晶硅膜。例如，作为半导体层5可以形成氧化物半导体层。在该情况下，可以不在半导体层5与源极·漏极之间设置接触层。
接着，在栅极绝缘层4上和接触层上形成源极用导电膜(厚度：例如50nm以上且500nm以下)，将其图案化，由此形成包含源极7S、漏极7D及源极总线SL的源极金属层。此时，接触层也被蚀刻，形成彼此分离的源极接触层6S和漏极接触层6D。
源极用导电膜的材料没有特别限定，例如能够适当使用包含如下物质的膜：铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物。在此，作为源极用导电膜，可形成依次层叠MoN(厚度：例如30nm)、Al(厚度：例如200nm)以及MoN(厚度：例如50nm)得到的层叠膜。
在此，例如可通过溅射法形成源极用导电膜，通过湿法蚀刻进行源极用导电膜的图案化(源极·漏极分离)。然后，例如通过干法蚀刻，从而在接触层中除去位于作为半导体层5的沟道区域的区域上的部分，形成缺口部，分离成源极接触层6S和漏极接触层6D。此时，在缺口部，半导体层5的表面附近也被蚀刻(过蚀刻)。
接着，以覆盖TFT10的方式形成第一绝缘层11。在该例中，第一绝缘层11配置成与半导体层5的沟道区域接触。此外，通过公知的光刻技术，在第一绝缘层11形成到达漏极7D的接触孔CH1。
第一绝缘层11例如可以是氧化硅(SiO2)膜、氮化硅(SiNx)膜、氧氮化硅(SiOxNy；x>y)膜、氮氧化硅(SiNxOy；x>y)膜等无机绝缘层。在此，作为第一绝缘层11，例如通过CVD法从而形成厚度为例如330nm的SiNx层。
接着，在第一绝缘层11上和接触孔CH1内形成贴片用导电膜，将其图案化。由此，在收发区域R1形成贴片电极15。另外，在非收发区域R2形成由与贴片电极15相同的导电膜(贴片用导电膜)形成的贴片连接部。贴片电极15在接触孔CH1内与漏极7D接触。
作为贴片用导电膜的材料，可使用与栅极用导电膜或源极用导电膜同样的材料。但是，贴片用导电膜优选设定成比栅极用导电膜和源极用导电膜更厚。
在此，作为贴片用导电膜，可形成依次层叠MoN(厚度：例如50nm)、Al(厚度：例如1000nm)以及MoN(厚度：例如50nm)得到的层叠膜(MoN/Al/MoN)。
接着，在贴片电极15上形成取向膜OM1。取向膜OM1的形成工序的详情见后述。
然后，例如通过使用氟系气体的干法蚀刻，对无机绝缘膜(第一绝缘层11和栅极绝缘层4)一并进行蚀刻。在蚀刻中，贴片电极15、源极总线SL及栅极总线GL作为蚀刻停止物发挥功能。由此，在第一绝缘层11和栅极绝缘层4形成到达栅极总线GL的第二接触孔，在第一绝缘层11形成到达源极总线SL的第三接触孔。
接着，在第二接触孔内、第三接触孔内，通过例如溅射法从而形成导电膜(厚度：50nm以上且200nm以下)。作为导电膜，例如能够使用ITO(铟锡氧化物)膜、IZO膜、ZnO膜(氧化锌膜)等透明导电膜。在此，作为导电膜，能够使用厚度为例如100nm的ITO膜。
接着，通过将上述透明导电膜图案化，从而形成栅极端子用上部连接部、源极端子用上部连接部等。栅极端子用上部连接部、源极端子用上部连接部等用于保护在各端子部露出的电极或布线。如此进行，从而可得到栅极端子部GT、源极端子部ST等。如此进行，能够制造TFT基板101。
(插槽基板201的结构)
接着，更具体地说明插槽基板201的结构。图6是示意性地表示插槽基板201的天线单元区域U的剖视图。
插槽基板201主要具备：电介质基板(第二电介质基板)51；插槽电极55，其形成在电介质基板51的一侧板面(朝向液晶层侧的板面、朝向TFT基板101侧的板面)51a上；导电性的取向膜OM2，其由层叠在插槽电极55上的金属系材料形成。
在插槽基板201的收发区域R1中，插槽电极55中形成有多个插槽57(参照图2)。插槽57为贯通插槽电极55的开口(插槽部)。在该例中，对各天线单元区域U分配一个插槽57。
插槽电极55包含Cu层、Al层等主层55M。插槽电极55可以具有包含主层55M、以及夹持其而配置的上层55U和下层55L的层叠结构。主层55M的厚度根据材料考虑趋肤效应而设定，例如可以是2μm以上且30μm以下。主层55M的厚度典型而言设定成大于上层55U和下层55L的厚度。
在该例中，主层55M由Cu层形成，上层55U和下层55L由Ti层形成。通过在主层55M与电介质基板51之间配置下层55L，从而能够使插槽电极55与电介质基板51的密合性提高。此外，通过设置上层55U，从而能够抑制主层55M(例如Cu层)的腐蚀。
取向膜OM2与TFT基板101的取向膜OM1同样，由在最表面包含金属氧化物膜的金属系材料形成。取向膜OM2的详情见后述。
插槽基板201的非收发区域R2中设置有端子部IT(参照图3)。端子部IT具备插槽电极55的一部分、上部连接部。上部连接部与插槽电极55的一部分接触。在本实施方式中，端子部IT由ITO膜、IZO膜等导电层形成，配置在密封区域Rs内，通过含有导电性颗粒(例如Au微珠等导电性微珠)的密封树脂从而与TFT基板101中的传输端子部PT连接。
插槽基板201例如通过以下所示的方法而制造。首先，准备电介质基板51。作为电介质基板51，能够使用玻璃基板、树脂基板等对电磁波的透射率高的(介电常数εM和介电损耗tanδM小的)基板。电介质基板51优选厚度较薄，以抑制电磁波的衰减。例如，可以在玻璃基板的表面用后述的工艺形成插槽电极55等结构元件后，从背面侧将玻璃基板薄板化。由此，能够将玻璃基板的厚度设定为例如500μm以下。另外，通常而言，与玻璃相比，树脂的介电常数εM和介电损耗tanδM更小。在电介质基板51由树脂基板形成的情况下，其厚度为例如3μm以上且300μm以下。作为树脂基材的材料，可使用聚酰亚胺等。
在电介质基板51上形成金属膜，将其图案化，从而得到具有多个插槽57的插槽电极55。作为金属膜，可以使用厚度为1.5μm以上且5μm以下的Cu膜(或Al膜)。在此，使用依次层叠Ti膜、Cu膜及Ti膜的层叠膜。
而且，在非收发区域R2中，形成有与插槽电极55的一部分接触的由透明导电膜形成的上部连接部，得到用来与TFT基板101的传输端子部PT连接的端子部IT。
而且，在插槽电极55上形成有取向膜OM2。取向膜OM2的形成工序的详情见后述。如此进行，能够制造插槽基板201。
(导波路301的结构)
导波路301构成为反射导电板65隔着电介质基板51与插槽电极55相向的形式。反射导电板65配设成与电介质基板51的背面隔着空气层54相向。反射导电板65由于构成导波路301的外壁，因此优选具有趋肤深度的3倍以上、优选5倍以上的厚度。反射导电板65能够使用例如通过切削制作而厚度为数mm的铝板、铜板等。
例如，在扫描天线1000发送信号时，导波路301引导从供电针脚72提供的微波向外侧放射状扩展，该供电针脚72配置在同心圆状排列的多个天线单元U的中心。微波在导波路301中移动时被各天线单元U的各插槽57截断，由此，基于所谓插槽天线的原理而产生电场，由于该电场的作用，在插槽电极55中感应电荷(即微波转换成插槽电极55内的自由电子的振动)。在各天线单元U中，通过液晶的取向控制来使液晶电容的电容值变化，由此控制贴片电极15中感应的自由电子的振动的相位。在贴片电极15中感应电荷则会产生电场(即插槽电极55内的自由电子的振动向贴片电极15内的自由电子的振动进行移动)，从各天线单元U的贴片电极15向TFT基板101的外侧激励微波(电波)。通过合成从各天线单元U激励的相位不同的微波(电波)，由此控制波束的方位角。
另外，在其他实施方式中，可以是将导波路分为上层和下层的双层结构。在该情况下，由供电针脚提供的微波首先在下层内从中心向外侧放射状地扩张移动，然后，在下层的外壁部分上升至上层而在上层从外侧向中心集中移动。通过这样的双层结构，从而易于使微波均匀地遍及各天线单元U。
(液晶层LC)
作为构成液晶层的液晶材料(液晶分子、液晶化合物)，由于需要在微波区域(GHz带)具有大介电常数各向异性(Δε)，因此优选使用极性大的液晶材料。例如，优选使用在分子末端具有选自由卤基(F基、Cl基、Br基)、SCN基、NCS基、CN基、OCN基、NCO基、CF3基、OCF3基、及SF5基构成的组中的至少一种官能团的液晶材料。此外，优选在分子链中具有选自由碳-碳三键(炔键)、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-(CO)O-、-O(CO)-、-CO-、及-O-构成的组中的至少一种键的液晶材料。如果包含这样的键则液晶分子的极性更大，因此优选。
以上这样的液晶材料由于介电常数各向异性大，因此伴随电压施加下的液晶的取向变化，电容变化也会变大。因此，如果使用这样的液晶材料，则能够实现方向性、增益更高的扫描天线。
(取向膜OM(OM1、OM2))
取向膜OM1、OM2(以下有时合并称为“取向膜OM”)形成在贴片电极15的表面和插槽电极55的表面上，由在最表面包含金属氧化物膜的结构形成，该金属氧化物膜表现出使液晶分子取向的取向限制力。在本实施方式中，在贴片电极15的表面和插槽电极55的表面分别形成取向膜OM1、OM2，但本发明不限于此，只要在贴片电极15和插槽电极55中至少一者的表面形成取向膜OM即可。
另外，在此，以形成在贴片电极15上的取向膜OM1为例，说明取向膜OM。图7是示意性地表示在贴片电极15上形成的取向膜OM1的放大剖视图。取向膜OM1为2层结构，由形成在贴片电极15的表面的金属膜80以及形成在金属膜80的表面的金属氧化物81构成。
金属膜80在贴片电极15的表面上利用蒸镀法等公知的金属膜形成方法来形成。金属膜80配置在贴片电极15侧，占取向膜OM的大部分。因此，本实施方式的取向膜OM1具有导电性。另外，作为金属膜80中利用的金属，优选在后述的亲水化处理工序中，在照射紫外线时，增加表面能而提高亲水性的金属。作为这样的金属，可举出例如Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag、Cr等。另外，作为金属膜80，只要不损害本发明的目的，可以利用这些金属的合金。因此，金属膜80优选由选自由Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag、Cr及它们的合金构成的组中的一种金属或合金的膜形成。
金属膜80的厚度只要不损害本发明的目的则没有特别限制，例如优选10nm以上。如果形成的金属膜80的厚度过薄，则不会形成均匀厚度的金属膜80，导致金属膜80的导电性下降。进而，在金属膜80的表面形成的金属氧化物81的厚度也会变得不均匀，使液晶取向的取向限制力可能受损。另外，金属膜80的厚度的上限只要不损害本发明的目的则没有特别限制，但由于不需要的膜厚增加可能导致成本的增加、工艺时间的增加，因此例如优选200nm以上。
金属氧化物膜81为主要表现出使液晶分子取向的取向限制力的部分，形成在金属膜80的表面，与金属膜80相比厚度非常小。这样的金属氧化物膜81由选自由Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag、Cr及它们的合金构成的组中的一种金属或合金的氧化物形成。另外，本实施方式的金属氧化物膜81由如下部分形成：对通过蒸镀法等在贴片电极15的表面上形成的金属膜的表面进行氧化并且施加后述的亲水化处理而得到的部分。即，本实施方式的金属氧化物膜81由构成金属膜80的金属的氧化物形成。
构成金属氧化物膜81的金属氧化物通常为绝缘体(电介质)，可能具有电容，但金属氧化物膜81的厚度与金属膜80、贴片电极15的厚度相比非常小。因此，基本上可以说位于取向膜OM1的最表面的金属氧化物膜81的电容为能够忽视的程度的大小。
另外，构成金属氧化物膜81的金属氧化物中，Ru(钌)的氧化物即二氧化钌具有导电性。因此，在金属膜80由钌形成、其表面形成的金属氧化物膜81由二氧化钌形成的情况下，取向膜OM中不仅金属膜80是导体，最表面的金属氧化物膜81也是导体，因此能够进一步发挥本发明的技术效果。
金属氧化物膜81的厚度只要不损害本发明的目的则没有特别限制，例如优选0.1nm
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以上且10nm以下。如果金属氧化物膜81的厚度过小，则可能受到位于下侧的金属膜80的影响而金属氧化物膜81的取向限制力受损，与液晶层LC直接接触的金属氧化物膜81的可靠性有时可能下降。此外，如果金属氧化物膜81的厚度过大，则金属氧化物膜81会具有无法忽视的程度的大小的电容。
在此，说明取向膜OM1的形成方法。首先，在贴片电极15的表面上利用蒸镀法等金属膜形成方法来形成金属膜。然后，构成该金属膜的表面侧的金属与环境中的氧自发反应而被氧化，或者通过加热处理等而积极地被氧化，形成金属氧化物膜。例如，在金属膜由Ti形成的情况下，其表面的Ti与大气中的氧瞬间反应而成为氧化钛膜。因此，在这样的情况下，不是必须进行使形成在贴片电极15上的金属膜积极地氧化的处理(例如加热处理)。另外，如果进行加热处理则可得到具有厚度的稳定的金属氧化物膜，因此优选。另外，在上述金属膜中，没有氧化的其余大部分成为构成取向膜OM1的金属膜80。
接着，如果对上述金属氧化物膜照射包含紫外线的黑光等规定的光，则金属氧化物膜的表面得以亲水化处理，得到构成取向膜OM1的具备取向限制力的金属氧化物膜81。如上所述，如果金属氧化物膜得以亲水化，则金属氧化物膜的表面能增加，金属氧化物膜的界面的润湿性提高。如果对如此得以亲水化的金属氧化物膜81滴下液晶，则该液晶(液晶分子)相对于金属氧化物膜81平行地取向(所谓水平取向)。为了表现出使液晶水平取向的取向限制力，优选取向膜OM1的金属氧化物膜81的表面能为40mJ/m2以上。
亲水化处理所利用的光(紫外线等)的各条件(强度、波长、照射时间等)根据目的适当设定即可。另外，取向膜OM2能够通过与取向膜OM1同样的方法形成在插槽电极55上。
然而，本实施方式的取向膜OM为包含金属膜80和形成在该金属膜80表面的金属氧化物膜81的两层结构，但本发明的取向膜的结构不限于此，例如在其他实施方式中，可以是直接形成在电极(贴片电极15a等)表面的取向膜OMa。
图8是示意性地表示其他实施方式的形成在贴片电极15a上的取向膜OMa的放大剖视图。在此，以形成在贴片电极15a上的取向膜OMa为例进行说明。图8所示的取向膜OMa由构成贴片电极15a的金属的一部分被氧化而得到的氧化物形成。作为构成贴片电极15a的金属，使用在亲水化处理工序中在照射紫外线时增加表面能而提高亲水性的金属。这样的金属利用选自由Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag及Cr构成的组中的一种金属。取向膜OMa仅由具有取向限制力的金属氧化物膜81a形成，成为在贴片电极15a的最表面直接形成的状态。这样的取向膜OMa可以通过如下方式得到：构成贴片电极15a的金属膜(例如铝膜)形成后，该金属膜的表面通过加热处理而被氧化，成为金属氧化物(氧化铝)的膜，接着对该膜实施亲水化处理(紫外线照射)。像这样，如果利用构成电极(贴片电极15a)的金属形成取向膜OMa(金属氧化物膜81a)，则能够简化金属膜的形成工艺。另外，为了形成取向膜OMa，优选将氧化前的状态的电极(贴片电极15a等)的厚度预先设定得很大。金属氧化物膜81a的表面能也优选为40mJ/m2以上。
(天线单元U)
再次回到第一实施方式的说明。图9是示意性地示出第一实施方式涉及的构成扫描天线1000的天线单元U的TFT基板101、液晶层LC及插槽基板201的剖视图。如图9所示，在天线单元U中，TFT基板101的岛状的贴片电极15、与插槽基板201的插槽电极55具备的孔状(插槽状)的插槽57(插槽电极单元57U)隔着液晶层LC相向。这样的扫描天线1000具备液晶盒C，液晶盒C具有：液晶层LC；夹着该液晶层LC的一对TFT基板101和插槽基板201。另外，在本说明书中，天线单元U由如下结构形成，该结构包含：一个贴片电极15；插槽电极55(插槽电极单元57U)，其配置有与该贴片电极15对应的至少一个插槽57。
构成液晶盒C的一对基板即TFT基板101和插槽基板201之间以包围液晶层LC周围的方式配置有密封材料(未图示)。密封材料对于TFT基板101和插槽基板201分别粘接，具备使TFT基板101与插槽基板201彼此贴合的功能。另外，TFT基板101和插槽基板201成为隔着液晶层LC彼此相向一对基板。
密封材料由含有固化性树脂的密封材料组合物的固化物形成。密封材料组合物基本上利用无溶剂系的组合物。作为固化性树脂，可利用具备会因光(例如紫外线、可见光等)固化的光固化性和/或会因热固化的热固性的树脂。密封材料的种类可根据液晶材料的注入方法适当选择。例如，在通过滴下注入法(ODF法)将液晶材料注入液晶盒C内的情况下，作为固化性树脂，从将固化分为预固化和后固化两个阶段而易于控制等理由出发，利用具备光固化性(例如可见光固化性)和热固性的固化性树脂。作为这样的固化性树脂，可举出例如由环氧系树脂与丙烯酸系树脂的混合物形成的树脂(商品名“UVAC1561”(大赛璐UCB公司制))等。此外，在通过真空注入法将液晶材料注入液晶盒C内的情况下，作为固化性树脂，利用光固化性树脂或热固性树脂。
在贴片电极15与插槽电极55之间未施加电压的状态(未施加电压状态)下，取向膜OM(OM1、OM2)基于其取向限制力使构成液晶层LC的液晶分子lc取向成相对于TFT基板101和插槽基板201平行(参照图9)。另外，液晶分子lc在未施加电压状态的TFT基板101和插槽基板201的面内沿随机方向取向。即，在俯视未施加电压状态的TFT基板101和插槽基板201时，液晶分子lc并非沿特定一个方向的形式，而是成为朝向各种方向的状态。相对于此，如果在贴片电极15与插槽电极55之间施加电压，则液晶分子lc立起，以其长轴方向相对于TFT基板101和插槽基板201垂直的方式进行取向。
另外，贴片电极15与插槽电极55之间形成电容的部位主要是贴片电极15与插槽电极55隔着液晶层LC互相重叠的部分(图9中所示的范围X1、X2)。即，在这样的互相重叠的部分至少形成由取向膜OM。具体而言，在图9所示的贴片电极15上形成的取向膜OM1中，至少在与左侧所示的插槽电极55重叠的部分Y1以及与右侧所示的插槽电极55重叠的部分Y2形成取向膜OM1即可。对于插槽电极55上形成的取向膜OM2，至少在与上述部分Y1和上述部分Y2分别重叠的部分Z1、Z2形成取向膜OM2即可。因此，不需要在贴片电极15的中心部分(部分Y1与部分Y2之间)、插槽电极55的侧面部分(面向插槽57的部分)等形成取向膜OM。
如本实施方式所述，即使在TFT基板101的贴片电极15上以及插槽基板201的插槽电极55上分别形成取向膜OM(OM1、OM2)，也基本上不会成为电容器(不具有电容)，因此源于液晶的ON/OFF的电容可变性直接成为天线元件的可变性。因此，本实施方式的液晶盒C可得到大的电容变化。
(扫描天线的制造方法)
在制造扫描天线时，进行在TFT基板101与插槽基板201之间封入液晶层LC的工序。构成液晶层LC的液晶材料(液晶化合物)与现有的液晶显示面板的制造工序同样，可以通过滴下注入法(ODF：One Drop Fill)封入TFT基板101与插槽基板201之间，也可以通过真空注入法封入TFT基板101与插槽基板201之间。
首先，在预先准备的TFT基板101和插槽基板201中任一基板(在此为TFT基板101)上，利用封框胶点胶机将ODF用的密封材料组合物描画成框状。另外，密封材料组合物包含例如热固型的环氧树脂等。
接着，通过ODF法，向描画的框内提供液晶材料，然后，以隔着密封材料组合物和液晶材料的形式使所述基板(TFT基板101)与另一基板(插槽基板201)贴合。然后，加热而进行密封材料组合物的固化和液晶分子的再取向处理。如上所述，能够制作液晶盒C。
然后，在液晶盒C的插槽基板201(第二电介质基板51)的相反面，以隔着电介质(空气层)54相向的方式，将反射导电板65组装到所述液晶盒侧。经过这样的工序，制造本实施方式的扫描天线。
在上述实施方式中例示了扫描天线所利用的液晶盒，但只要不损害本发明的目的，则也可以是其他设备用的液晶盒(例如，使用液晶作为光学元件，根据施加的电压控制焦距的液晶透镜所用的液晶盒)。
实施例
以下，基于实施例进一步详细说明本发明。另外，这些实施例没有对本发明造成任何限定。
[实施例一]
(扫描天线用的液晶盒的制作)
通过以下所示的方法制作图10所示结构的液晶盒C1。首先，分别准备与上述TFT基板101基本结构相同的未形成取向膜OM11的状态的TFT基板101A、同样与插槽基板201基本结构相同的未形成取向膜OM21的状态的插槽基板201A。TFT基板101A的贴片电极15A和插槽基板201A的插槽电极55A分别由Cu形成。此外，贴片电极15A的厚度设定为1μm，插槽电极55A的厚度设定为2μm。此外，如图10所示，贴片电极15A的宽度设定为600μm，插槽电极55A之间的宽度设定为400μm，插槽电极55A与贴片电极15A俯视重叠的部分的长度(叠盖长度)设定为100μm。
另外，在图10中，为了便于说明，示意性地分别表示TFT基板101A和插槽基板201A，成为贴片电极15A配置在第一电介质基板1A的表面上，并且插槽电极55A配置在第二电介质基板51A的表面上的形式。
在各基板的贴片电极15A上以及插槽电极55A上分别通过蒸镀法形成50nm的厚度的Ti膜。然后，通过将各基板在250℃加热1小时，从而促进Ti膜的表面的氧化。进而，通过对这些基板以2J/cm2的条件照射黑光(包含紫外线)，从而实施Ti膜的表面的亲水化处理，分别在TFT基板101A和插槽基板201A的各电极15A、55A上形成取向膜OM11、OM21。
在TFT基板101A的表面(液晶层LC侧)，使用封框胶点胶机将热固型密封材料(商品名“HC-1413FP”、三井化学株式会社制)描画成框状，接着通过ODF法向描画的框内提供液晶材料(Δε＝20、1kHz、20℃)。然后，将插槽基板201A隔着热固型密封材料贴合于TFT基板101A。然后，在130℃加热40分钟，进行热固型密封材料的固化以及液晶分子的再取向处理，得到液晶分子水平取向的实施例一的扫描天线用的液晶盒C1。
[比较例一]
作为用于形成取向膜的取向膜溶液，准备以聚酰亚胺为主成分的取向膜溶液。作为比较例一的取向膜溶液的溶剂，使用以1∶1的比例(体积比)混合NMP与BCS(丁基溶纤剂)而成的混合溶剂。此外，使比较例一的取向膜溶液的固体成分浓度为5质量％。准备与实施例一同样的TFT基板和插槽基板，使用喷墨法在各基板的贴片电极上和插槽电极上涂布上述取向膜溶液。各基板上的涂膜在70℃加热5分钟，然后进一步在200℃加热30分钟。然后，对于加热后的涂膜施加基于摩擦处理的取向处理。如此，在TFT基板和插槽基板的各电极上分别形成以聚酰亚胺为主成分的取向膜。此后，与实施例一同样地进行，制作比较例一的液晶盒。
[电容调制性评价]
使用惠普公司制的Precision LCR Merter：4248A，测定CV波形。施加电压为30Hz、15V、矩形波。设电压0V的电容为Coff，电压15V的电容为Con，算出电容的ON/OFF调制性α＝(Con-Coff)/Coff。另外，所述调制性α也可表现为ΔC/Coff或Con/(Coff-1)。
使用实施例一的液晶盒C1，测定天线单元(天线元件)的电容调制性。其结果为α＝1.4。与此相对，如果使用比较例一的液晶盒测定天线单元的电容调制性，其结果为α＝0.94。如实施例一所示，确认通过利用由钛膜以及在起表面形成的薄氧化钛膜形成的取向膜OM11、OM22，从而能够增大天线单元的调制性α。
在使用了上述液晶盒C1的扫描天线(液晶天线)中，通过基于电压施加驱动的液晶的取向控制(即液晶分子的水平取向与垂直取向的转换)，使液晶电容器电容Clc变化，控制在贴片电极15A侧感应的电波(电子的振动)的相位。而且，通过其ON·OFF图(干涉图)控制天线波束的方位。因此，液晶的电容的ON·OFF比越大，越能够制造高方向性·高效率的天线。
如比较例一的情况所示，在使用由现有的绝缘物质形成的取向膜(聚酰亚胺膜)的情况下，由取向膜形成的层成为电容器，导致天线单元的电容成为将液晶的电容与取向膜层的电容合成得到的电容。因此，视作天线单元的情况下的合成的电容的变化变小。
相对于此，实施例一的取向膜OM11、OM21成为具备占据它们的大部分的金属膜(钛膜)以及在其表面形成而与液晶接触的金属氧化物膜(氧化钛膜)的双层结构。取向膜OM11、OM21的各表面的金属氧化物膜(氧化钛膜)虽然严格来说为绝缘体，但其厚度极小，且相对介电常数大，因此这部分的电容大致为零。像这样，实施例一的取向膜OM11、OM21大部分为金属(导体)，基本上不会成为电容器(即不具有电容)，因此源于液晶的ON/OFF的电容可变性直接成为天线元件的可变性。作为其结果，在实施例一中可得到大的电容变化。像这样，在实施例一中，可得到高方向性·高效率的扫描天线(液晶天线)用的液晶盒C1。
[实施例二]
代替由钛(Ti)膜和氧化钛(TiO2)膜形成的取向膜，形成由锌(Zn)膜和氧化锌(ZnO)膜形成的取向膜，除此以外与实施例一同样地进行，制作实施例二的液晶盒。另外，在各基板的贴片电极上以及插槽电极上分别通过蒸镀形成50nm的厚度的Zn膜。
对于实施例二的液晶盒，通过与实施例一同样的方法来测定天线单元的电容调制性α。其结果为α＝1.5。像这样，确认即使代替实施例一所使用的钛系的取向膜而使用锌系的取向膜，也能够增大天线单元的调制性α。
[实施例三]
图11是示意性地表示实施例三的液晶盒C3的结构的剖视图。液晶盒C3具备：TFT基板101B，其在第一电介质基板1B的表面上配置有贴片电极15B；插槽基板201B，其在第二电介质基板51B的表面上配置有插槽电极55B。在实施例三中，将贴片电极15B设置成厚度3μm的铝，并且将插槽电极55B设置成厚度5μm的铝，除此以外准备与实施例一同样结构的TFT基板101B和插槽基板201B。通过将TFT基板101B和插槽电极55B在250℃加热1小时，从而促进贴片电极15B和插槽电极55B的各表面的氧化。进而，通过对这些基板以2J/cm2的条件照射黑光(包含紫外线)，从而实施贴片电极15B和插槽电极55B的各表面的亲水化处理，在各电极15B、55B上分别形成由金属氧化物(氧化铝)的薄膜(金属氧化物膜)形成的取向膜OM13、OM23。
此后，与实施例一同样地进行，制作实施例三的液晶盒C3。
对于实施例三的液晶盒，通过与实施例一同样的方法来测定天线单元的电容调制性α。其结果为α＝1.4。像这样，通过在贴片电极15B和插槽电极55B上直接形成取向膜OM13、OM23，
从而能够简化金属膜的形成工艺。
附图标记说明
1：电介质基板(第一电介质基板)；3：栅极；4：栅极绝缘层；5：半导体层；6D：漏极接触层；6S：源极接触层；7D：漏极；7S：源极；10：TFT；11：第一绝缘层；15：贴片电极；51：电介质基板(第二电介质基板)；55：插槽电极；55L：下层；55M：主层；55U：上层；57：插槽；57U：插槽电极单元；
70：供电装置；72：供电针脚；101：TFT基板；201：插槽基板；
1000：扫描天线；U：天线单元(天线单元区域)；CH1：接触孔；LC：液晶层；C：液晶盒；GD：栅极驱动器；GL：栅极总线；GT：栅极端子部；SD：源极驱动器；SL：源极总线；ST：源极端子部；PT：传输端子部；R1：收发区域；R2：非收发区域；Rs：密封区域；OM、OM1、OM2：取向膜；80：金属膜；81：金属氧化物膜；lc：液晶分子。

Claims (12)

1.一种液晶盒，其排列着多个天线单元，其特征在于，所述液晶盒具备：
TFT基板，其具有第一电介质基板、被所述第一电介质基板支撑的多个TFT以及与所述TFT电连接的多个贴片电极；
插槽基板，其具有第二电介质基板、以及被所述第二电介质基板支撑的包含多个插槽的插槽电极；
取向膜，其在最表面包含金属氧化物膜，并包含在所述贴片电极和所述插槽电极中至少一者的表面设置的金属膜以及形成在所述金属膜的表面的所述金属氧化物膜，所述金属氧化物膜表现出使液晶分子取向的取向限制力；
液晶层，其包含液晶分子，所述液晶分子夹在以与所述贴片电极和所述插槽电极彼此相向的方式配置的所述TFT基板与所述插槽基板之间，在所述贴片电极与所述插槽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基板和所述插槽基板平行地取向。
2.根据权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属氧化物膜包含选自由Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag、Cr及它们的合金构成的组中的一种金属或合金的氧化物。
3.根据权利要求1或2所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属氧化物膜的厚度为0.1nm以上且10nm以下。
4.根据权利要求1所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属膜包含选自由Ti、Zn、Ni、Al、Cu、W、Ru、Ag、Cr及它们的合金构成的组中的一种金属或合金。
5.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属膜的厚度为10nm以上。
6.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属氧化物膜包含构成所述金属膜的金属的氧化物。
7.根据权利要求1或2所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属氧化物膜由构成所述贴片电极和/或所述插槽电极的金属的氧化物形成。
8.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述金属氧化物膜的表面能为40mJ/m2以上。
9.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述液晶分子在所述TFT基板和所述插槽基板之间沿随机方向取向。
10.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述液晶分子具有选自由卤基、SCN基、NCS基、CN基、OCN基、NCO基、CF3基、OCF3基及SF5基构成的组中的至少一种官能团。
11.根据权利要求1或4所述的液晶盒，其特征在于，
所述液晶分子具有选自由碳-碳三键、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-(CO)O-、-O(CO)-、-CO-及-O-构成的组中的至少一种键。
12.一种扫描天线，其特征在于，具备：
权利要求1至11中任一项所述的液晶盒；
反射导电板，其以隔着电介质层相向的方式配置在所述液晶盒的第二电介质基板的外侧的主面上。
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