(57)【要約】  本発明に係る液晶アンテナは、対向設置される第１基板と第２基板、及び前記第１基板と第２基板との間に位置する液晶層を備え、前記第２基板に向かう第１基板の一側には第１金属膜層が設けられ、前記第１基板に向かう第２基板の一側には第２金属膜層が設けられ、前記第１基板及び第２基板は剛性基板であり、前記第１基板と第１金属膜層との間にシード層を有し、前記第２基板と第２金属膜層との間にシード層を有する。まず、基板の表面にシード層を製造し、次に、膜めっきによりシード層上に対応する金属膜層を形成し、それによって、金属膜層の厚さをμｍスケールにし、液晶アンテナの性能を確実に確保できる。複数回の膜めっきが必要であり、効率が低く、熱変形が深刻であるなどの真空マグネトロンスパッタリングプロセスの問題を回避する。金属膜層と基板の粘着力を高くし、プロセスの点で低コストの量産が可能な液晶アンテナを提供する。
2021517745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向設置される第１基板と第２基板、及び前記第１基板と第２基板との間に位置する液晶層を備え、前記第２基板に向かう第１基板の一側には第１金属膜層が設けられ、前記第１基板に向かう第２基板の一側には第２金属膜層が設けられ、前記第１基板及び第２基板はガラス基板であり、前記第１基板と第１金属膜層との間にシード層を有し、前記第２基板と第２金属膜層との間にシード層を有することを特徴とする液晶アンテナ。
【請求項２】
前記第１金属膜層及び第２金属膜層の構造は、すべて対応する基板のシード層上に順次積層される化学堆積層、電気めっき金属層であることを特徴とする請求項1に記載の液晶アンテナ。
【請求項３】
前記金属材料は、導電率σ、透磁率μであり、液晶アンテナが送受信する信号は周波数ｆ、表皮深さδ＝（１／πｆμσ）１／２であり、
前記第１金属膜層及び第２金属膜層の金属膜層の厚さは、表皮深さδの３倍〜５倍であり、
前記第１金属膜層及び第２金属膜層の金属膜層の材料は、銅であり、金属膜層の厚さはすべて２．０μｍ以上である、
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶アンテナ。
【請求項４】
前記シード層は、材料が金属酸化物であり、厚さが５０ｎｍ未満である、
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶アンテナ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶アンテナを製造することに用いられる液晶アンテナの製造方法であって、
第１基板を提供し、膜めっきにより前記第１基板上に第１金属膜層を形成するステップと、
第２基板を提供し、膜めっきにより前記第２基板上に第２金属膜層を形成するステップと、
第１金属膜層及び／又は第２金属膜層にパターニング処理を行うステップと、を含み、
膜めっきにより基板上に金属膜層を形成する前に、基板の表面にシード層を製造し、
基板上への膜めっきの方法は、
化学堆積法によってシード層の表面に化学堆積層をめっきするステップと、
電気めっきプロセスによって、化学堆積層の表面に電気めっき金属層をめっきするステップと、を含むことを特徴とする液晶アンテナの製造方法。
【請求項６】
前記シード層の製造方法は、ディップコーティング方法を用いて、基板を調製された金属酸化物溶液に浸漬し、次に基板を溶液から引き上げ、金属酸化物を基板上に付着させることである、
ことを特徴とする請求項5に記載の液晶アンテナの製造方法。
【請求項７】
シード層を形成した後、１回目のベーク処理を行う、
ことを特徴とする請求項5に記載の液晶アンテナの製造方法。
【請求項８】
シード層の表面に化学堆積層をめっきする前に、シード層を活性化処理し、シード層上に触媒活性のある粒子を吸着させる、
ことを特徴とする請求項5に記載の液晶アンテナの製造方法。
【請求項９】
化学堆積層をめっきした後、且つ金属層を電気めっきする前に、まず化学堆積層をきれいに洗浄し、次に２回目のベーク処理を行う、
ことを特徴とする請求項5に記載の液晶アンテナの製造方法。
【請求項１０】
金属層の電気めっき後、洗浄ステップ及び３回目のベーク処理ステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶アンテナの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信の技術分野に関し、具体的には、液晶アンテナ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報ネットワークの発展は日々変化しており、さまざまな分野で大きな変化が起こっており、また、これからも起こり得る。ホットスポットとなる技術には、５Ｇ及び衛星モバイルインターネット通信技術がある。
【０００３】
アンテナは、通信情報を送受信するためのコア機器として、情報ネットワークのパフォーマンス指標とユーザーの使用効果に影響を与える重要な要素になっている。
【０００４】
既存の従来のフェーズドアレイアンテナは、このパフォーマンス指標を持っていることが知られているが、これは国防分野の応用背景やチップ製造プロセスに基づいているため、その高価な生産コストと高い電力消費により、一般的な消費者が負担できず、消費品としての普及が制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題を解決するために、低コストで、量産が可能な液晶アンテナの解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液晶アンテナは、対向設置される第１基板と第２基板、及び前記第１基板と第２基板との間に位置する液晶層を備え、前記第２基板に向かう第１基板の一側には第１金属膜層が設けられ、前記第１基板に向かう第２基板の一側には第２金属膜層が設けられ、前記第１基板及び第２基板は剛性基板であり、前記第１基板と第１金属膜層との間にシード層を有し、前記第２基板と第２金属膜層との間にシード層を有する。
【０００７】
好ましくは、前記第１金属膜層及び第２金属膜層の構造は、すべて対応する基板のシード層上に積層される化学堆積層である。
【０００８】
好ましくは、前記第１金属膜層及び第２金属膜層の構造は、すべて対応する基板のシード層上に順次積層される化学堆積層、電気めっき金属層である。
【０００９】
好ましくは、前記第１金属膜層及び第２金属膜層の金属材料は、銀、銅、金、アルミニウム又はそれらの合金である。
【００１０】
好ましくは、前記金属材料は、導電率σ、透磁率μであり、液晶アンテナが送受信する信号は周波数ｆ、表皮深さδ＝（１／πｆμσ）１／２であり、
前記第１金属膜層及び第２金属膜層の金属膜層の厚さは、表皮深さδの３倍〜５倍である。
【００１１】
好ましくは、前記第１金属膜層及び第２金属膜層の金属膜層の材料は、銅であり、金属膜層の厚さはすべて２．０μｍ以上である。
【００１２】
好ましくは、前記シード層は、材料が金属酸化物であり、厚さが５０ｎｍ未満である。
【００１３】
好ましくは、前記第２基板から離れた前記第１基板の一側には、アンテナ放射ユニットがさらに設けられ、前記アンテナ放射ユニットは、前記第２基板から離れた第１基板の一側に設けられる第３金属膜層である。
【００１４】
好ましくは、前記剛性基板はガラス基板である。
【００１５】
好ましくは、前記第１金属膜層上に接地電極が設けられ、前記第２金属膜層上に平面伝送ラインが設けられ、前記第１金属膜層上にスロットユニットがさらに設けられ、前記第２金属膜層上にバイアスラインがさらに設けられる。
【００１６】
また、本発明は液晶アンテナの製造方法をさらに提供し、前記液晶アンテナを製造することに用いられ、前記製造方法は、
第１基板を提供し、膜めっきにより前記第１基板上に第１金属膜層を形成するステップと、
第２基板を提供し、膜めっきにより前記第２基板上に第２金属膜層を形成するステップと、
第１金属膜層及び／又は第２金属膜層にパターニング処理を行うステップと、を含み、
膜めっきにより基板上に金属膜層を形成する前に、基板の表面にシード層を製造する。
【００１７】
好ましくは、基板上への膜めっき方法は、
化学堆積法によってシード層の表面に化学堆積層をめっきするステップを含む。
【００１８】
好ましくは、基板上への膜めっき方法は、
化学堆積法によってシード層の表面に化学堆積層をめっきするステップと、
電気めっきプロセスによって、化学堆積層の表面に電気めっき金属層をめっきするステップと、を含む。
【００１９】
好ましくは、前記シード層の製造方法は、ディップコーティング方法を用いて、基板を調製された金属酸化物溶液に浸漬し、次に基板を溶液から引き上げ、金属酸化物を基板上に付着させることである。
【００２０】
好ましくは、シード層を形成した後、１回目のベーク処理を行う。
【００２１】
好ましくは、シード層の表面に化学堆積層をめっきする前に、シード層を活性化処理し、つまり、シード層上に触媒活性のある粒子を吸着させる。
【００２２】
好ましくは、化学堆積層をめっきした後、且つ金属層を電気めっきする前に、まず化学堆積層をきれいに洗浄し、次に２回目のベーク処理を行う。
【００２３】
好ましくは、金属層の電気めっき後、洗浄ステップ及び３回目のベーク処理ステップをさらに含む。
【００２４】
好ましくは、前記液晶アンテナの製造方法には、膜めっきにより、前記第２基板から離れた前記第１基板の一側に第３金属膜層を形成することをさらに含む。
【発明の効果】
【００２５】
従来技術に比べて、本発明は、下記の有益な効果がある。
【００２６】
本願では、電気めっき方法で金属膜層をガラス基板にめっきすることによって、金属膜層の厚さをμｍスケールにすることができ、それによって、液晶アンテナの性能を確実に確保するとともに、複数回の膜めっきを必要とし、効率が低く、熱変形が深刻であるなどの真空マグネトロンスパッタリングプロセスの問題を回避する。ガラス基板上の金属膜層の構造は、順次シード層、化学堆積層、電気めっき金属層であり、金属膜層とガラス基板との粘着力が高く、プロセスの点では低コストの量産が可能である。低コストで量産が可能な液晶アンテナの解決策を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１による液晶アンテナの構造模式図である。
【図２】本発明の実施例１による液晶アンテナの基板、シード層、金属膜層の構造模式図である。
【図３】本発明の実施例２による液晶アンテナの基板、シード層、金属膜層の構造模式図である。
【図４】本発明の実施例３による液晶アンテナの製造方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例３によるガラス基板上に金属膜層をめっきする製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明するが、明らかなように、説明する実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な努力を必要とせずに想到し得るすべてのほかの実施例は、本発明の特許範囲に属する。
【００２９】
以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明の液晶アンテナ及びその製造方法をさらに説明する。
【００３０】
実施例１
図１には本発明の実施例１が示されており、本特定実施例は液晶アンテナを提供する。液晶アンテナは、対向設置される第１基板１１と第２基板２１、及び第１基板１１と第２基板２１との間に位置する液晶層３０を備える。
【００３１】
第１基板１１と第２基板２１との間には、封止材４０をさらに有し、封止材４０は、第１基板１１と第２基板２１のエッジに位置し、液晶層３０を封止する。好ましくは、液晶層３０には、スペーサーが分布している。
【００３２】
第１基板１１及び第２基板２１は、安定性と絶縁効果に優れるとともに、誘電損失が極めて低い材料を用いる。本実施例では、第１基板１１及び第２基板２１は剛性基板であり、ガラス基材、溶融石英、セラミックス基材、及びセラミックスと熱硬化性ポリマーの複合材料であってもよい。ガラス基板が好ましい。
【００３３】
第１基板１１には第１導電層が設けられ、第２基板２１には第２導電層が設けられる。
【００３４】
第１導電層は、前記第２基板２１に向かう第１基板１１の一側に設けられる第１金属膜層１３を備え、第２導電層は、前記第１基板１１に向かう第２基板２１の一側に設けられる第２金属膜層２２を備える。
【００３５】
第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２のうち、少なくとも一方は、パターニングされた金属膜層である。
【００３６】
第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２は、高い導電性と透磁率を有する金属材料を用い、アルミニウム、銅、銀、金、カドミウム、クロム、モリブデン、ニオブ、ニッケル、鉄などの金属を用い得るが、銀、銅、金、アルミニウム及びこれらの合金が好ましい。
【００３７】
無線通信の損失が低いほど、その性能が良好であり、即ち、挿入損失（導体損失を含む）も低いほど、性能が良好であり、金属材料及び金属膜層の厚さのいずれも導体損失に繋がることが知られており、表皮効果は導体損失を反映するものである。
【００３８】
交流電流が表皮効果を有するので、表皮効果は導体の抵抗を間接的に増大し、導体のエネルギー熱損失もその分増大する。マイクロ波などの高周波帯では、表皮効果は非常に顕著である。金属材料によって表皮深さが異なる。
【００３９】
表皮効果について、導体に交流電流又は交流電磁場が存在する場合、導体の内部の電流分布が不均一になり、電流が導体の表皮部分に集中し、導体の表面に向かうほど、電流密度が大きくなり、リード線の内部では、実質的に電流が極めて小さい。その結果、導体の抵抗が増え、その損失電力も増える。このような現象は表皮効果（ｓｋｉｎ  ｅｆｆｅｃｔ）である。
【００４０】
表皮深さδは、下記式により算出される。
【００４１】
δ＝（１／πｆμσ）１／２、
式中、μは金属材料の透磁率、σは導体の導電率、ｆは液晶アンテナが送受信する信号は周波数を表す。
【００４２】
液晶アンテナに使用される金属材料に対して高い導電率及び透磁率が求められるので、一般には、銀、銅、金、アルミニウム及びこれらの合金が使用される。このため、液晶アンテナに求められる表皮効果に対応して、一般には、対応する第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の金属膜層の厚さがそれぞれ表皮深さδの３倍〜５倍でなければならない。液晶アンテナの性能を確実に確保するために、μｍスケールの金属膜層の厚さが必要である。
【００４３】
金属材料の銀、銅、金、アルミニウム及びこれらの合金のうち、銀の導電率が最も良好であるが、高価であり、通常、真空マグネトロンスパッタリングプロセスに適用される。金は、より高価であり、そして、ネガティブエッチングでパターンや配線を形成することが困難である。アルミニウムは、一般に、真空マグネトロンスパッタリングプロセスに適用できる。
【００４４】
費用対効果の最も高い形態として、金属膜層の金属材料は、好ましくは銅材料である。第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の材料はすべて銅であり、第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の金属膜層の厚さはμｍスケールであることで、液晶アンテナの性能を確実に確保できる。好ましい形態では、第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の金属膜層の厚さはいずれも２．０μｍ以上である。
【００４５】
従来の液晶パネルでは、ガラス基板上に金属膜をめっきするプロセスとして真空マグネトロンスパッタリングＰＶＤ、化学気相堆積ＣＶＤ、昇華蒸着などを成熟した大規模な製造方法として用いる。金属膜層の材料は、銀、銅、金、アルミニウム及びこれらの合金である。液晶パネルの製造に使用される化学気相堆積ＣＶＤは、純粋な金属膜層の製造に向いておらず、III−V、II−IV、IV−VI二元又は多元化合物、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、水素化物などの材料の製造に適している。昇華蒸着は、ＯＬＥＤ発光材料に適しており、純銀蒸着プロセスは、陰極面に亘ってエッチングしない形態の製造に適用でき、非常に酸化されやすいため、配線やパターンがある製品に不適であり、加えて、全体を肉厚膜とすると、コストの高騰も無視できない課題となる。
【００４６】
一方、真空マグネトロンスパッタリングプロセスでは、μｍスケール厚の膜層にするために、複数回の膜めっきが必要であり、その効率が低く、熱変形の問題が深刻である。特に大寸法Ｇ５以上の基板サイズで、厚さが小さい（０．４ｍｍ／０．５ｍｍ）ガラス基板に膜をめっきする場合、この２種のプロセスでは、温度が高いことにより、湾曲しやすく、さらに膜めっき対象となる基板が割れるという深刻な問題が生じる恐れがあり、フォトリソグラフィ工程が正常に実施できない。したがって、改良によりμｍスケール厚の膜層を実現しても、低効率、高コストの難問が解決しにくく、その結果、液晶アンテナのコストを下げるのが困難である。
【００４７】
本願では、化学堆積法を用いて金属膜層をガラス基板にめっきすることによって、複数回の膜めっきが必要であり、効率が低く、熱変形が深刻であるなどの真空マグネトロンスパッタリングプロセスの問題を回避できる。
【００４８】
ここでの化学堆積法は、化学気相堆積ＣＶＤと異なり、化学気相堆積ＣＶＤは、乾式堆積であるのに対して、化学堆積法は、溶液中に行われる酸化還元反応である。第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の材料がともに銅である場合、化学堆積法は、化学銅堆積法とも呼ばれる。化学堆積法によって、基板上に金属膜層を製作できる。
【００４９】
出願人は、基板表面、たとえばガラス表面が極めて滑らかであるため、従来技術である化学銅堆積法、電気めっき法では、金属膜層、たとえば銅層を滑らかなガラス基板に直接めっきできず、又はなんとかしてめっきしていても、金属膜層とガラス基板との間の粘着力が極めて低く、金属膜層が滑らかなガラス表面から脱落するという深刻な問題が発生しやすいことを見出した。
【００５０】
一実施例では、第１金属膜層１３は化学堆積プロセスによって第１基板１１上にめっきされるものである。滑らかな基板上に金属膜層を製造できないという問題を解決するために、膜めっきするのに先立って、まず、基板表面にシード層２４を形成し、このシード層２４を通じて金属膜層とガラスとの粘着力を大幅に向上させる。シード層２４は金属酸化物薄膜であり、金属酸化物は、たとえば、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化銅など又はそれらの混合物からなる群である。シード層２４の厚さがアンテナの性能や損失に影響を与えるため、シード層２４の厚さは、一般に小さく、たとえば、厚さは５０ｎｍ未満である。好ましくは、シード層２４の厚さは２０ｎｍ未満である。
【００５１】
シード層２４が製造された後、化学堆積法によって、シード層２４の表面において金属を化学堆積層１３１にめっきする。このような方法によれば、化学堆積層１３１が得られる。好ましくは、金属膜層の材料は銅であり、化学堆積法は化学銅堆積法である。化学堆積層１３１は銅堆積層である。
【００５２】
以上の方法によれば、金属膜層は化学堆積法によって得られる。第１金属膜層１３の構造は、対応する第１基板１１のシード層２４上に積層される化学堆積層１３１である。第２金属膜層２２の構造は、対応する第２基板２１のシード層２４上に積層される化学堆積層１３１である。第１金属膜層１３の化学堆積層１３１及び電気めっき金属層１３２の厚さは２．０μｍ以上である。第２金属膜層２２の化学堆積層１３１及び電気めっき金属層１３２の厚さは２．０μｍ以上である。
【００５３】
電気を必要としない化学堆積法で金属膜層を製造するのは、プロセスが簡単である反面、金属膜層の表面が荒く、且つ膜層の空隙率が高く、原子同士が緊密に配列できない。これらは、すべてアンテナの性能に悪影響を与える。そして、膜めっき効率も、銅の電気めっきよりも低くなる。
【００５４】
膜めっきにより金属膜層の導電層が形成された後、実際の状況に応じて導電層にパターニング処理を行ってパターニングされた金属膜層としてもよい。
【００５５】
一特定実施例では、第２導電層及び第１導電層はともにパターニングされた金属膜層である。別の実施例では、第１導電層は面状の電極、たとえば面状の接地電極であるようにしてもよく、この場合、第１導電層のパターニングステップを省略することができ、第２導電層はパターニングされた金属膜層であり、たとえば、移相器電極を含む。
【００５６】
液晶アンテナは、それぞれ前記液晶層３０の両側に設けられる第１配向層１４及び第２配向層２３をさらに備える。第１導電層が形成された第１基板１１上に第１配向層１４を製造し、第２導電層が形成された第２基板２１上に第２配向層２３を製造する。配向層は液晶層３０の液晶分子の初期偏向角を限定するものである。
【００５７】
第１基板１１、第２基板２１、液晶層３０、第１導電層、及び第２導電層によって液晶移相器が構成される。液晶アンテナは、アンテナ放射ユニットをさらに備え、アンテナ放射ユニットは、マイクロ波信号を放射し、マイクロ波信号の入出力を行う。本実施例では、前記第２基板２１から離れた第１基板１１の一側には、アンテナ放射ユニットが設けられる。
【００５８】
アンテナ放射ユニットは、高導電性材料で製造される。アンテナ放射ユニットは、矩形、円形又は角形のチップであってもよく、そして角部を切り取ったものであってもよく、表面実装プロセスによって液晶移相器に貼り付けられてもよい。又は、より好ましい形態では、アンテナ放射ユニットは、前記第２基板２１から離れた第１基板１１の一側に設けられるパターニングされた第３金属膜層１２である。第３金属膜層１２の厚さは、第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の厚さ未満であってもよい。
【００５９】
本実施例では、第２導電層には移相器電極を有し、移相器電極は、マイクロ波信号を伝送するための平面伝送ラインである。平面伝送ラインは好ましくはマイクロストリップラインである。マイクロストリップラインの形状は、蛇形又は螺旋形であってもよいが、マイクロストリップラインの形状について限定がなく、マイクロ波信号を伝送できればよい。
【００６０】
第１導電層は接地電極を含む。第１導電層である第１金属膜層１３にはスロットユニット１５がさらに設けられる。スロットユニット１５は第１金属膜層１３に形成された溝であり、アンテナ放射ユニットの下方にある。スロットユニット１５は、アンテナ放射ユニットと移相器との間のＲＦ信号の結合に用いられる。
【００６１】
液晶アンテナは、バイアスラインをさらに備える。一実施例では、バイアスラインは、第２基板の第２金属膜層に設けられてもよい。バイアスラインを介してマイクロストリップラインと接地電極との間に電圧を印加することによって、液晶の有効誘電定数を変え、さらにマイクロ波信号の位相を変えることができる。
【００６２】
マイクロストリップラインと接地電極との間に電場が印加されていないとき、液晶分子は、第１配向層と第２配向層の作用により所定の方向に配列される。
【００６３】
マイクロストリップラインと接地電極との間に電場が印加されると、電場により液晶層３０中の液晶分子の方向が偏向するように駆動される。
【００６４】
マイクロ波信号は、マイクロストリップラインと接地電極との間で伝送され、マイクロ波信号の伝送中、液晶分子の偏向により位相が変わり、それによって、マイクロ波信号の移相機能が実現される。マイクロストリップラインと接地電極での電圧を制御することで、液晶層３０中の液晶の偏向角度を制御し、さらに移相中に調整される位相を制御することができる。
【００６５】
液晶材料の誘電異方性及び低消費電力の特性を利用して、液晶層３０に印加される電圧を制御することによって、液晶の有効誘電定数を変え、さらに移相中に調整される位相を制御する。特別に設計された、静電容量の異なる液晶アンテナユニットにより二次元パターンが形成される。アンテナから受信又は放射する電磁波には、各アンテナユニットの静電容量に対応する位相差が印加され、静電容量の異なるアンテナユニットから形成される二次元パターンが特定方向に高い指向性（ビーム走査）を有することから、アンテナが受信又は放射する電磁波とＲＦ信号（電圧信号）との間の変換機能が実現される。
【００６６】
本願の技術案では、まず、基板の表面にシード層２４を製造し、次に、膜めっきによりシード層２４上に対応する金属膜層を形成し、それによって、金属膜層の厚さをμｍスケールにし、液晶アンテナの性能を確実に確保できる。複数回の膜めっきが必要であり、効率が低く、熱変形が深刻であるなどの真空マグネトロンスパッタリングプロセスの問題を回避する。金属膜層と基板の粘着力を高くし、プロセスの点で低コストの量産が可能な液晶アンテナを提供する。
【００６７】
実施例２
実施例１に対する改良形態として、実施例１に比べて、本実施例では、まず、対応する基板のシード層２４に化学堆積層１３１を製造し、次に、電気めっきプロセスによって化学堆積層１３１上に電気めっき金属層１３２を製造する。つまり、化学堆積法と電気めっきを組み合わせた方法で金属膜層を基板にめっきする。この電気めっきプロセスは、化学堆積法に比べて、電解反応であり、基板キャリアに電力を印加する必要があるという点が異なる。化学堆積法、たとえば、化学銅堆積法は、酸化還元反応であり、基板キャリアに電力を印加する必要がない。
【００６８】
図３に示されるように、第１金属膜層１３及び第２金属膜層２２の構造は、すべて対応する基板上に順次積層されるシード層２４、化学堆積層１３１、及び電気めっき金属層１３２である。
【００６９】
電気めっきプロセスでは、化学堆積層１３１は、電気めっきプロセスで導電部分として機能する。化学堆積層１３１の厚さは、電気めっき金属層１３２の厚さ未満である。好ましくは、化学堆積層１３１及び電気めっき金属層１３２の金属材料は同じである。金属膜層の金属材料は好ましくは銅材料であり、化学堆積層１３１は銅堆積層であり、電気めっき金属層１３２も銅層である。化学堆積層１３１の膜厚は０．１μｍ〜１．０μｍであり、電気めっき金属層１３２の厚さは２．０μｍ以上である。
【００７０】
化学堆積法に比べて、電気めっきプロセスによる方法で得られた金属膜層は、表面が滑らかであり、内部の金属原子が緊密に配列されており、それによって、アンテナに良好な性能を持たせる。
【００７１】
そして、電気めっき効率は、化学堆積層１３１よりも大幅に向上する。
【００７２】
実施例３
本特定実施例は、実施例２に記載の液晶アンテナの製造方法を提供する。液晶アンテナの製造方法は、
第１基板１１を提供し、前記第１基板１１上にシード層２４を製造し、膜めっきによりシード層２４上に第１金属膜層１３を形成するステップＳ１と、
第２基板２１を提供し、前記第２基板２１上にシード層２４を製造し、膜めっきによりシード層２４上に第２金属膜層２２を形成するステップＳ２と、
第１金属膜層１３及び／又は第２金属膜層２２にパターニング処理を行うステップＳ３と、を含む。
【００７３】
以上、シード層２４上への膜めっき方法は、化学堆積法を用いてシード層２４の表面に化学堆積層１３１をめっきするステップを含む。金属膜層が銅である場合、たとえば、化学堆積法である化学銅堆積法は、膜めっきによりシード層２４上に銅堆積層を形成する。
【００７４】
なお、ステップ（１）及びステップ（２）の順番は調整可能である。
【００７５】
ステップＳ３では、金属膜層にパターニング処理を行う際に、１つの導電層が面状の電極である場合、パターニングステップを省略してもよい。
ステップＳ３では、金属膜層にパターニング処理を行った後、液晶アンテナの製造方法は、
第１導電層が形成された第１基板１１上に第１配向層１４を形成し、第２導電層が形成された第２基板２１上に第２配向層２３を形成するステップＳ４をさらに含む。
【００７６】
液晶アンテナの製造方法は、
前記第１基板１１及び第２基板２１を位置合わせして貼り合わせて液晶セルを形成し、液晶層３０を製造するステップＳ５をさらに含む。
【００７７】
具体的には、一実施例では、まず、前記第１基板１１と第２基板２１を位置合わせして貼り合わせて液晶セルを形成し、次に、前記液晶セル内に液晶層３０を充填する。第１基板１１と第２基板２１をセル化する前に、一方の基板上に封止材４０を製造し、封止材４０によって第１基板１１と第２基板２１との間に、液晶を収容するための収容空間を形成することが知られている。前記液晶セル内に液晶層３０を充填した後、液晶セルを封止し、封止材４０を硬化させる。
【００７８】
別の実施例では、位置合わせ・貼り合わせによる液晶セルの形成、液晶層３０の製造の順番は以上に制限されず、一方の基板上に封止材４０を塗布して製造した後、基板上に液晶を滴下して液晶層３０を形成し、次に、第１基板１１と第２基板２１を位置合わせして貼り合わせて液晶セルを形成し、封止材４０を硬化させるようにしてもよい。
【００７９】
パターニング処理プロセスの方法は、当業者にとって公知のものであり、以下、例示的に説明するが、具体的なパターニング処理方法は、それに制限されない。第１金属膜層１３を導電層とし、そのパターニング処理方法は、以下のとおりである。
【００８０】
第１金属膜層１３上に一層のフォトレジストをコーティングし、マスクを用いてフォトレジストを露光し、フォトレジストを、第１導電層のパターン領域に対応するフォトレジスト保留領域と上記パターン以外の領域に対応するフォトレジスト未保留領域とにし、現像処理を行い、フォトレジスト未保留領域にあるフォトレジストを完全に除去し、フォトレジスト保留領域にあるフォトレジストの厚さを一定に保持し、エッチングプロセスでフォトレジスト未保留領域の導電層をすべて除去し、残りのフォトレジストを剥離して、第１導電層のパターンを形成する。
【００８１】
配向層は、表面上に配向溝を形成するために、従来技術のＰＩラビングプロセスで製造されることができる。ここでは詳しく説明しない。
【００８２】
ステップＳ１及びステップＳ２では、基板上に金属膜層をめっきする方法として、主に化学堆積法と電気めっきを組み合わせた方法が使用され、この方法は、以下のステップ（ａ）〜（ｅ）を含む。
（ａ）基板上の埃／汚れによるシード層２４と基板との粘着力及び均一性の低下を回避するために、対応する基板の表面をクリーニングし、クリーニングには、洗浄と乾燥処理を含む。
（ｂ）ディップコーティングプロセスによって、基板の表面に、金属膜層と基板との間の粘着力を大幅に向上させ得るシード層２４を形成する。
（ｃ）シード層２４を活性化処理し、つまり、シード層２４上に触媒活性のある金属粒子（たとえば、パラジウム）を吸着させることで、基板の表面に化学堆積層１３１又は電気めっき方法で金属層を順調に製造する。
（ｄ）化学堆積法によって、シード層２４の表面に化学堆積層１３１をめっきする。
（ｅ）電気めっきプロセスで、化学堆積層１３１の表面に電気めっき金属層１３２をめっきする。電気めっき金属層１３２の厚さについては、液晶アンテナの性能を確保する必要がある。
【００８３】
なお、上記ステップ（ａ）は、必要に応じたステップであり、また、上記ステップ（ｃ）は、より好適な形態であり、ステップ（ｃ）を省略しても、膜をめっきできるが、効果がわずかに劣化する。
【００８４】
シード層２４のディップコーティングプロセスは、以下のとおりである。金属酸化物を主成分とする溶液を調製し、ディップコーティング方法で、調製した金属酸化物溶液に基板を浸漬し、基板を溶液から引き上げ、金属酸化物を基板上に付着させ、後続の乾燥処理、たとえば自然風乾又は一定温度による乾燥を行い、基板上の金属酸化物薄膜を得る。
【００８５】
シード層２４の厚さがアンテナの性能及び損失に影響を与えるため、シード層２４の厚さは、一般的には小さく、たとえば、５０ｎｍ未満である。滑らかな基板の表面にシード層２４を被覆するために、本実施例では、ディップコーティングプロセスで基板の表面にシード層２４を生成する。このディップコーティングプロセスによれば、滑らかな基板の表面に均一な薄膜層を被覆することができる。一方、ほかのプロセス、たとえば真空マグネトロンスパッタリングで製造される膜層は、表面が滑らかであるため、シード層２４の製造に適していない。
【００８６】
以上のガラス基板上への膜めっき方法には、主に電気めっきプロセスの方法が使用されている。シード層２４を製造することによって、従来技術の電気めっきプロセスで金属膜層、たとえば銅層を滑らかなガラス基板上に直接めっきできないという問題を解決する。金属膜層とガラス基板との粘着性は良好である。真空マグネトロンスパッタリングプロセスに比べて、複数回の膜めっきが不要であり、μｍスケール厚の膜層が可能になり、効率が高くなり、歩留まりが高く、最終的に液晶アンテナのコストが低くなり、量産が可能になる。
【００８７】
本願に係る基板上への膜めっき方法によれば、低コストでμｍスケールの厚膜を有する第１導電層及び第２導電層を量産できる。以上のガラス基板上への膜めっきプロセス方法、及び従来の液晶パネルの製造プロセスによれば、液晶アンテナを量産できる。
【００８８】
上記したガラス基板上への膜めっき方法は、好ましくい形態として、ステップ（ｂ）でシード層２４を生成した後、且つステップ（ｃ）でシード層２４を活性化処理する前に、１回目のベーク処理を行う。
【００８９】
１回目のベークは、高温ベークによりガラスとの粘着力を高める役割を果たす。
【００９０】
ステップ（ｄ）で化学堆積層１３１をめっきした後、且つステップ（ｅ）で金属層１３２を電気めっきする前に、まず、化学堆積層１３１の表面に付いた薬液を洗浄し、薬液残留による化学堆積層１３１の表面の汚染を回避する。好ましい形態として、化学堆積層１３１を洗浄した後、２回目のベーク処理を行う。
【００９１】
２回目のベークは、高温ベークにより化学堆積層１３１のプロセス中に蓄積した応力を放出し、化学堆積層１３１の金属の緻密性や粘着力を向上させる役割を果たす。
【００９２】
電気めっき又は化学堆積層１３１のプロセスは、電気化学的反応の原理を利用して、電流効果により金属イオンを基板の表面に移動させて堆積するものであり、金属原子を１つずつ正確に堆積するのが困難であり、プロセスの結果として金属膜層の空隙率が高く、原子同士が緊密に配列できない。ベークを通して、高温により金属原子を熱応力下で改め堆積して配列させ、金属原子同士をより緊密にし、原子間の吸引力を増大し、化学堆積層１３１の金属の緻密性や粘着力を向上させる。
【００９３】
好ましい形態として、ステップ（ｅ）で金属層１３２が電気めっきされた後、まず、電気めっき金属層１３２に付いた薬液をきれいに洗浄し、薬液残留による電気めっき金属層１３２の汚染を回避し、次に、３回目のベーク処理を行う。
【００９４】
３回目のベークは、高温ベークにより以上の２回目のベークと類似した役割を果たす。
【００９５】
本願のプロセスでは、異なる段階において、それぞれ複数のベーク処理プロセスが行われ、前の膜層の製造プロセス中に蓄積した応力がタイムリーに放出され、対応する膜層とガラス基板との粘着力が高まり、粘着力は真空マグネトロンスパッタリングによるめっき技術と同じレベルになり、その技術的指標としてクロスカットテストによる粘着力は５Ｂより大きい。粘着性が要求を満たすと、従来の液晶パネルの生産ラインで液晶アンテナを量産できる。
【００９６】
３回のベークでは、異なる段階において対応する金属層をベークすることにより、最終的に得られた金属膜層に良好な緻密性を付与し、緻密性により優れた金属膜層は、物理学的には、より低い抵抗率、即ち、より高い導電率（＝１／抵抗率）を有し、アンテナ信号伝送の誘電損失がより低くなる。無線通信の損失が低いほど、性能が良好であり、より緻密な金属膜層は、液晶アンテナの損失を減少させる。
【００９７】
アンテナ放射ユニットは、表面実装プロセスによって前記第２基板２１から離れた第１基板１１の一側に貼り付けられ得る。
【００９８】
又は、アンテナ放射ユニットは、第１基板１１の表面に金属膜層を形成し、次にこの金属膜層を処理することによって形成されてよい。アンテナ放射ユニットは、前記第２基板２１から離れた第１基板１１の一側に設けられるパターニングされた第３金属膜層１２である。液晶アンテナの製造方法は前記第２基板２１から離れた前記第１基板１１の一側に第３金属膜層１２を膜めっきにより形成し、第３金属膜層１２をパターニング処理することでアンテナ放射ユニットを得ることをさらに含む。第１基板１１に第３金属膜層１２を形成する時間は、第１金属膜層１３の形成後、又は第１金属膜層１３の形成後としてもよく、ここで制限がなく、第３金属膜層１２をパターニング処理するステップの時間は、第１金属膜層１３のパターニング処理後としてもよく、それに制限されない。具体的な方法は、前記在ガラス基板への膜めっき方法及びパターニング処理プロセスの方法を参照して行われ得る。
【００９９】
実施例４
本特定実施例は、実施例１に記載の液晶アンテナの製造方法を提供する。実施例３に比べて、金属膜層は、対応する基板のシード層２４上に積層される化学堆積層１３１だけを備え、電気めっき金属層１３２を備えないという点が異なる。
【０１００】
したがって、ステップＳ１及びステップＳ２では、基板上に金属膜層をめっきする方法には、主に化学堆積法のプロセスが使用され、この方法は、以下のステップ（ａ）〜（ｄ）を含む。
（ａ）基板上の埃／汚れによるシード層２４と基板との粘着力及び均一性の低下を回避するために、対応する基板の表面をクリーニングし、クリーニングには、洗浄と乾燥処理を含む。
（ｂ）ディップコーティングプロセスによって、基板の表面に、金属膜層と基板との間の粘着力を大幅に向上させ得るシード層２４を形成する。
（ｃ）シード層２４を活性化処理し、つまり、シード層２４上に触媒活性のある金属粒子（たとえば、パラジウム）を吸着させることで、基板の表面に化学堆積層１３１又は電気めっき方法で金属層を順調に製造する。
（ｄ）化学堆積法によって、シード層２４の表面に化学堆積層１３１をめっきする。
【０１０１】
したがって、実施例３に比べて、実施例３のステップ（ｅ）を含まない。
【０１０２】
また、ステップ（ｄ）で化学堆積層１３１をめっきした後、まず、化学堆積層１３１の表面に付いた薬液をきれいに洗浄し、薬液残留による化学堆積層１３１の表面の汚染を回避する。好ましい形態として、化学堆積層１３１を洗浄した後、２回目のベーク処理を行う。
【０１０３】
２回目のベークは、高温ベークにより化学堆積層１３１のプロセス中に蓄積した応力を放出し、化学堆積層１３１の金属の緻密性や粘着力を向上させる役割を果たす。
【０１０４】
ベークを通して、高温により金属原子を熱応力下で改め堆積して配列させ、金属原子同士をより緊密にし、原子間の吸引力を増大し、化学堆積層１３１の金属の緻密性や粘着力を向上させる。
【０１０５】
従来技術に比べて、本発明は、下記の有益な効果を有する。
【０１０６】
シード層を製造することによって、従来技術の電気めっきプロセスで金属膜層、たとえば銅層を滑らかなガラス基板に直接めっきできないという問題を解決する。金属膜層と基板との粘着性は良好である。真空マグネトロンスパッタリングプロセスに比べて、複数回の膜めっきが不要であり、μｍスケール厚の膜層が効率よく形成でき、量産に有利であり、最終的に液晶アンテナのコストが低くなる。
【０１０７】
本願に係る基板上への膜めっき方法によれば、低コストでμｍスケールの厚膜を有する第１導電層及び第２導電層を量産できる。以上のガラス基板上への膜めっきプロセス方法、及び従来の液晶パネルの製造プロセスによれば、液晶アンテナを量産できる。
【０１０８】
なお、以上の実施例は、本発明の実施例の技術案を説明するものに過ぎず、制限するものではなく、好適実施例を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の実施例の技術案を修正したり又は同等置換を行ったりすることができ、これら修正又は同等置換により、修正された技術案が本発明の実施例の技術案の範囲を逸脱することはない。
【符号の説明】
【０１０９】
１１−第１基板、１２−第３金属膜層、１３−第１金属膜層、１４−第１配向層、１５−スロットユニット、２１−第２基板、２２−第２金属膜層、２３−第２配向層、３０−液晶層、４０−封止材、２４−シード層、１３１−化学堆積層、１３２−電気めっき金属層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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