[發明專利]液晶單位以及掃描天線

有效

• 申請號: 201880019226.2
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN110446970B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 水崎真伸;箕浦潔
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02F1/1337;G02F1/1343;H01Q3/34;H01Q3/44;H01Q13/22;H01Q21/06
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 郝家歡

本發明的液晶單位是一種排列有多個天線單元的液晶單位，具備：TFT電介質基板，具有第一電介質基板、由所述第一電介質基板支承的多個TFT、與所述TFT電連接的多個貼片電極、以及以覆蓋所述貼片電極和位于相鄰的所述貼片電極之間的插槽部的方式形成的第一配向膜；插槽基板，具有第二電介質基板、包括由所述第二電介質基板支承的多個插槽的插槽電極、以及以覆蓋所述插槽電極的方式形成的第二配向膜；以及液晶層，夾在以所述貼片電極和所述插槽電極相互面對的方式配置的所述TFT基板與所述插槽基板之間，構成所述液晶層的液晶材料的向列相的下限溫度T1為?32℃以下，且所述液晶材料的向列相的上限溫度T2為110℃以上。

技術領域

本發明涉及液晶單位以及掃描天線。

背景技術

用于移動通信、衛星廣播等的天線需要能改變波束方向的波束掃描功能。作為具有這種功能的天線，提出了一種使用液晶材料(包括向列液晶、聚合物分散液晶)的大介電常數各向異性(雙折射率)的掃描天線(例如，專利文獻1～4)。這種掃描天線具備在一對帶電極的基板間隔著液晶層的構成(就是說，掃描天線用的液晶單位)。需要說明的是，在所述液晶單位的所述基板的液晶層側設有用于控制液晶化合物的配向方向的配向膜。現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2013-539949號公報

專利文獻2：日本專利公開2016-512408號公報

專利文獻3：日本專利公開2009-538565號公報

專利文獻4：國際公開第2015/126550號

發明內容

本發明所要解決的技術問題

在掃描天線中，需要的是在千兆赫波段中具有足夠等級的介電常數各向異性(Δε)液晶材料。因此，作為掃描天線用的液晶材料，具備高介電常數各向異性的含異氰酸酯基液晶化合物的使用實質上處于必不可少的狀態。異氰酸酯基的極性較高，是相對親水性的。

另一方面，與液晶層接觸的配向膜主要由聚酰亞胺形成。聚酰亞胺是相對疏水性的，也可以說液晶層與配向膜的親和性低。在構成液晶層的液晶材料中，無法視覺確認但潛在地含有氣體成分。這種氣體成分(潛在氣泡)容易集中在彼此親和性低的液晶層與配向膜的界面上。

在掃描天線用的液晶單位中，為了確保天線特性等，因為將電極的厚度設定得很大(例如，電極的厚度為1.5μm以上)，所以電極構造的凹凸變大。因此，在液晶單位內，在液晶層側最突出的部分與最凹陷的部分之差(間隔差)變大(例如，差約為1.5μm以上)。在這種液晶單位內，形成有與配向膜接觸的液晶材料的比例相對較高，且容易受配向膜影響的液晶層的區域(就是說，液晶層的厚度小的區域)、和與配向膜接觸的液晶材料的比例相對較低，且不容易受配向膜影響的液晶層的區域(就是說，液晶層的厚度大的區域)。

液晶層中存在的潛在氣泡雖無法視覺確認，但特別容易聚集在與配向膜接觸的液晶材料的比例相對較高的區域(液晶層的厚度小的區域)的液晶層與配向膜的界面上。

當對這種液晶單位進行低溫-高溫循環試驗(例如，低溫：-40℃，高溫：90℃)時，在低溫時，液晶材料容易硬化，從而液晶層容易噴出潛在氣泡，此外，在高溫時，構成潛在氣泡的氣體成分(氣體分子)會膨脹。在交替地重復低溫和高溫的環境下，從液晶層噴出的潛在氣泡(氣體分子)在液晶層的厚度小的區域附近因膨脹而變大，從而產生可視覺確認程度的氣泡。存在這種液晶單位中的氣泡可能會妨礙掃描天線的正常工作的問題。

本發明的目的在于提供抑制氣泡的產生的掃描天線用的液晶單位以及使用該液晶單位的掃描天線。

解決問題的方案