扫描天线及其驱动方法技术

扫描天线(1000)是排列有天线单元U的扫描天线，包括：TFT基板(101)，其具有第一电介质基板(1)、TFT、栅极总线、源极总线、及贴片电极(15)；插槽基板(201)，其具有第二电介质基板(51)、及形成于第二电介质基板的第一主面上的插槽电极(55)；液晶层LC，其设置于TFT基板与插槽基板之间；以及反射导电板(65)，其以隔着电介质层(54)而与第二电介质基板(51)的与第一主面为相反侧的第二主面相对的方式配置；插槽电极具有分别对应于贴片电极而配置的插槽，贴片电极分别连接于对应的TFT的漏极，在由从对应的TFT的栅极总线供给的扫描信号所选择的期间内，从对应的源极总线供给数据信号，施加到贴片电极的电压的极性反转的频率为300Hz以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扫描天线及其驱动方法
本专利技术涉及一种扫描天线，尤其是涉及一种天线单元(有时也称为“元件天线”)具有液晶电容的扫描天线(有时也称为“液晶阵列天线”)及其驱动方法。
技术介绍
移动体通信或卫星广播用的天线需要具有改变波束的方向(也称为“波束扫描”或“波束控制(beamsteering)”)的功能。作为具有这种功能的天线(以下称为“扫描天线(scannedantenna)”)，已知具备天线单元的相位阵列天线。然而，现有的相位阵列天线价格高，从而妨碍普及为日用消费品。尤其，如果天线单元的数量增加，则成本会明显上升。因此，提出一种利用液晶材料(包括向列型液晶、高分子分散液晶)的较大的介电各向异性(双折射率)的扫描天线(专利文献1～4及非专利文献1)。由于液晶材料的介电常数具有频率分散性，所以本说明书中，将微波的频带中的介电常数(有时也称为“相对于微波的介电常数”)特别表述为“介电常数M(εM)”。专利文献3及非专利文献1中记载了通过利用液晶显示装置(以下称为“LCD(LiquidCrystalDisplay)”)的技术而获得低价的扫描天线。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2007-116573号公报专利文献2：日本专利特开2007-295044号公报专利文献3：日本专利特表2009-538565号公报专利文献4：日本专利特表2013-539949号公报非专利文献非专利文献1：R.A.Stevensonetal.,"RethinkingWirelessCommunications：AdvancedAntennaDesignusingLCDTechnology",SID2015DIGEST,pp.827-830.非专利文献2：M.ANDOetal.,"ARadialLineSlotAntennafor12GHzSatelliteTVReception",IEEETransactionsofAntennasandPropagation,Vol.AP-33,No.12,pp.1347-1353(1985).
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题如所述那样，虽然通过应用LCD技术而实现低价的扫描天线的想法已为人所知，但并无对利用LCD技术的扫描天线的结构、其制造方法及其驱动方法进行具体记载的文献。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够利用现有的LCD的制造技术而实现量产的扫描天线及其驱动方法。解决问题的手段本专利技术的一个实施方式的扫描天线排列着多个天线单元，且包括：TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多根栅极总线、多根源极总线、及多个贴片电极；插槽基板，其具有第二电介质基板、及形成于所述第二电介质基板的第一主面上的插槽电极；液晶层，其设置于所述TFT基板与所述插槽基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层而与所述第二电介质基板的与所述第一主面为相反侧的第二主面相对的方式配置；所述插槽电极具有对应于所述多个贴片电极而配置的多个插槽；所述多个贴片电极的每一个连接于对应的TFT的漏极，在由从对应的TFT的栅极总线供给的扫描信号所选择的期间内，从对应的源极总线供给数据信号，且施加到所述多个贴片电极的每一个电压的极性反转的频率为300Hz以上。在某实施方式中，在任意的帧中，施加到所述多个贴片电极的电压的极性均相同。在某实施方式中，在任意的帧中，施加到所述多个贴片电极的电压的极性在连接于邻接的栅极总线的贴片电极间彼此相反。在某实施方式中，施加到所述多个贴片电极的每一个的电压的极性反转的频率为5kHz以下。在某实施方式中，施加到所述插槽电极的电压是与施加到所述多个贴片电极的电压偏移180°相位所得的振动电压。本专利技术的实施方式的扫描天线的驱动方法中，所述扫描天线排列着多个天线单元，且包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多根栅极总线、多根源极总线、及多个贴片电极；插槽基板，其具有第二电介质基板、及形成于所述第二电介质基板的第一主面上的插槽电极；液晶层，其设置于所述TFT基板与所述插槽基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层而与所述第二电介质基板的与所述第一主面为相反侧的第二主面相对的方式配置；所述插槽电极具有对应于所述多个贴片电极而配置的多个插槽；所述扫描天线的驱动方法使施加到所述多个贴片电极的每一个的电压的极性以300Hz以上的频率反转。在某实施方式中，使施加到所述插槽电极的电压的极性与施加到所述多个贴片电极的电压的极性偏移180°相位而反转。本专利技术的一个实施方式的TFT基板是具有电介质基板、及排列于所述电介质基板上的多个天线单元区域的TFT基板，且包括：包含所述多个天线单元区域的收发区域，及位于所述收发区域以外的区域的非收发区域，所述多个天线单元区域分别包括：薄膜晶体管，其支撑于所述电介质基板，且包含栅极电极、半导体层、位于所述栅极电极与所述半导体层之间的栅极绝缘层、以及与所述半导体层电连接的源极电极及漏极电极；第一绝缘层，其覆盖所述薄膜晶体管，且，具有使所述薄膜晶体管的所述漏极电极露出的第一开口部；以及贴片电极，其形成于所述第一绝缘层上及所述第一开口部内，且与所述薄膜晶体管的所述漏极电极电连接；所述贴片电极包含金属层，所述金属层的厚度大于所述薄膜晶体管的所述源极电极及所述漏极电极的厚度。在某实施方式中，所述TFT基板可还具备覆盖所述贴片电极的第二绝缘层。所述金属层的厚度也可为1μm以上30μm以下。在某实施方式中，所述TFT基板在所述收发区域中，还可具有形成于所述电介质基板上的电阻膜、及与所述电阻膜连接的加热器用端子。在某实施方式中，所述TFT基板还具备配置于所述非收发区域的传输端子部，所述传输端子部具有：贴片连接部，其由与所述贴片电极相同的导电膜形成；所述第二绝缘层，其延伸设置于所述贴片连接部上且具有使所述贴片连接部的一部分露出的第二开口部；以及上部透明电极，其形成于所述第二绝缘层上及所述第二开口部内，且与所述贴片连接部电连接。在某实施方式中，所述TFT基板还具备栅极端子部，所述栅极端子部具有：栅极总线，其由与所述栅极电极相同的导电膜形成；所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层及所述第二绝缘层，其延伸设置于所述栅极总线上；以及栅极端子用上部连接部，其由与所述上部透明电极相同的透明导电膜形成；在所述栅极绝缘层、所述第一绝缘层及所述第二绝缘层形成有使所述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔，所述栅极端子用上部连接部配置于所述第二绝缘层上及所述栅极端子接触孔内，且在所述栅极端子接触孔内与所述栅极总线相接。在某实施方式中，所述TFT基板还具备配置于所述非收发区域的传输端子部，所述传输端子部具有：源极连接配线，其由与所述源极电极相同的导电膜形成；所述第一绝缘层，其延伸设置于所述源极连接配线上，且具有使所述源极连接配线的一部分露出的第三开口部及使所述源极连接配线的另一部分露出的第四开口部；贴片连接部，其形成于所述第一绝缘层上及所述第三开口部内；以及上部透明电极，其形成于所述第一绝缘层上及所述第四开口部内；所述贴片连接部经由所述源极连接配线而与所述上部透明电极电连接，所述贴片连接部由与所述贴片电极相同的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描天线，为排列有多个天线单元的扫描天线，其特征在于，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多根栅极总线、多根源极总线、及多个贴片电极；插槽基板，其具有第二电介质基板、及形成于所述第二电介质基板的第一主面上的插槽电极；液晶层，其设置于所述TFT基板与所述插槽基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层而与所述第二电介质基板的与所述第一主面为相反侧的第二主面相对的方式配置；所述插槽电极具有对应于所述多个贴片电极而配置的多个插槽；所述多个贴片电极的每一个连接于对应的TFT的漏极，在由从对应的TFT的栅极总线供给的扫描信号所选择的期间内，从对应的源极总线供给数据信号，且施加到所述多个贴片电极的每一个电压的极性反转的频率为300Hz以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 JP 2015-2011731.一种扫描天线，为排列有多个天线单元的扫描天线，其特征在于，包括：TFT基板，其具有第一电介质基板、支撑于所述第一电介质基板的多个TFT、多根栅极总线、多根源极总线、及多个贴片电极；插槽基板，其具有第二电介质基板、及形成于所述第二电介质基板的第一主面上的插槽电极；液晶层，其设置于所述TFT基板与所述插槽基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层而与所述第二电介质基板的与所述第一主面为相反侧的第二主面相对的方式配置；所述插槽电极具有对应于所述多个贴片电极而配置的多个插槽；所述多个贴片电极的每一个连接于对应的TFT的漏极，在由从对应的TFT的栅极总线供给的扫描信号所选择的期间内，从对应的源极总线供给数据信号，且施加到所述多个贴片电极的每一个电压的极性反转的频率为300Hz以上。2.根据权利要求1所述的扫描天线，其特征在于：在任意的帧中，施加到所述多个贴片电极的电压的极性均相同。3.根据权利要求1所述的扫描天线，其特征在于：在任意的帧中，施加到所述多个贴片电极的电压的极性在连接于邻接的栅极总...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野文树，箕浦洁，森重恭，中泽淳，大类贵俊，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP