(57)【要約】  本開示の実施例は、フェーズドアレイアンテナ、表示パネルおよび表示装置に関している。フェーズドアレイアンテナは、対向して設置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に位置する複数のフェーズドアレイユニットとを含み、少なくとも１つのフェーズドアレイユニットは、第１の電極と、前記第１の電極と対向して設置された第２の電極と、電圧制御位相シフト材を制御するためのバイアス信号を受信するように配置される前記第１の電極とグランド電極とされる前記第２の電極との間に位置する前記電圧制御位相シフト材と、前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材から遠い側に位置しており、前記第１の電極と絶縁的に離間され、伝送信号を送受信するように配置されるマイクロストリップラインとを含む。本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナによれば、信号の損失を低減し、アンテナの利得を向上させることができる。
2021510025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェーズドアレイアンテナであって、
第１の基板と、
前記第１の基板に配置された複数のフェーズドアレイユニットと、を含み、
少なくとも１つのフェーズドアレイユニットは、
第１の電極と、
前記第１の電極と対向して設置された第２の電極と、
電圧制御位相シフト材を制御するためのバイアス信号を受信するように配置される前記第１の電極と、グランド電極とされる前記第２の電極との間に位置する前記電圧制御位相シフト材と、
前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材から遠い側に位置しており、前記第１の電極と絶縁的に離間され、伝送信号を送受信するように配置されるマイクロストリップラインと、を含むことを特徴とするフェーズドアレイアンテナ。
【請求項２】
前記第１の電極の厚さは、約０.０１μｍより大きく０.５μｍより小さい値であることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項３】
前記第１の基板における前記マイクロストリップラインと前記第１の電極の正投写とが重なり合うことを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項４】
異なるフェーズドアレイユニット間の前記第１の電極は電気的に離間されていることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項５】
各前記フェーズドアレイユニットは、前記マイクロストリップラインと前記第１の電極との間に位置する絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。        
【請求項６】
異なるフェーズドアレイユニットに対応する絶縁層が一体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項７】
前記第１の電極および前記マイクロストリップラインは、スパイラル状またはメアンダ状を有していることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項８】
前記第２の電極は、バルク電極であることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。        
【請求項９】
異なるフェーズドアレイユニットの第２の電極が一体に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１０】
前記伝送信号を伝送するように配置される給電インターフェースと、前記給電インターフェースを各フェーズドアレイユニットのマイクロストリップラインにカップリングするように配置される電力分配器とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１１】
前記電力分配器は、前記マイクロストリップラインと同層に設置されていることを特徴とする請求項１０に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１２】
前記フェーズドアレイの周辺領域に位置するピンと、前記ピンを前記第１の電極にカップリングする配線とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１３】
前記ピンおよび前記配線は、前記第１の電極と同層に設置されることを特徴とする請求項１２に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１４】
前記電圧制御位相シフト材は、液晶材料からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１５】
第２の基板をさらに含み、前記複数のフェーズドアレイユニットは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１６】
前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第１の配向層と、前記第２の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第２の配向層とをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１７】
前記第１の電極の材料は、金属及び金属酸化物のいずれか一方又は両方を含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１８】
前記マイクロストリップラインの材料は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナを含むことを特徴とする表示パネル。
【請求項２０】
前記フェーズドアレイアンテナは、前記表示パネルの周辺領域に位置していることを特徴とする請求項１９に記載の表示パネル。
【請求項２１】
前記表示パネルは、カラーフィルム基板とアレイ基板とを有する液晶表示パネルを含み、前記第１の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との一方であり、第２の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との他方であることを特徴とする請求項１９に記載の表示パネル。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の表示パネルを含むことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施例は、アンテナ技術分野に関し、より具体的には、フェーズドアレイアンテナ、並びにこのようなフェーズドアレイアンテナを備える表示パネル及び表示装置に関する。
[関連出願の相互参照]
本願は、２０１８年０１月０５日に出願された中国特許出願第２０１８１０００９８７２.２号の優先権および権益を主張し、上記中国特許出願の全文に開示される内容をここに本願の一部として援用する。
【背景技術】
【０００２】
フェーズドアレイアンテナは、アレーアンテナの放射ユニットの給電位相を制御することにより、指向性パターンの形状を変化させるアンテナである。位相を制御することにより、ビームスキャンという目的を達成するように、アンテナパターンの最大値の向きを変更することができる。フェーズドアレイアンテナの適用範囲は極めて広く、例えば、乗り物と衛星間の通信、無人運転用のアレイレーダやセキュリティガードアレイレーダ等に適用可能である。
フェーズドアレイアンテナではマイクロストリップラインが一般的に用いられる。通常、マイクロストリップラインを伝送する信号は、高周波伝送信号および低周波バイアス信号（例えば、バイアス電圧）を含み、高周波伝送信号は、フェーズドアレイユニット毎に入力され、各アンテナユニットのバイアス信号は、個別に制御される必要がある。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の実施例は、フェーズドアレイアンテナ、表示パネル及び表示装置を提供している。
本開示の一態様において、フェーズドアレイアンテナが提供されている。当該フェーズドアレイアンテナは、対向して設置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に位置する複数のフェーズドアレイユニットと、を含む。本開示の実施例において、少なくとも１つのフェーズドアレイユニットは、第１の電極と、前記第１の電極と対向して設置された第２の電極と、前記電圧制御位相シフト材を制御するためのバイアス信号を受信するように配置される前記第１の電極とグランド電極とされる前記第２の電極との間に位置する電圧制御位相シフト材と、前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材から遠い側に位置しており、前記第１の電極と絶縁的に離間され、伝送信号を送受信するように配置されるマイクロストリップラインとを含む。
本開示の実施例において、前記第１の電極の厚さは、約０.０１μｍより大きく０.５μｍより小さい値である。
本開示の実施例において、前記第１の基板における前記マイクロストリップラインと前記第１の電極の正投写とが重なり合う。
本開示の実施例において、異なるフェーズドアレイユニット間の前記第１の電極は電気的に離間されている。
本開示の実施例において、各前記フェーズドアレイユニットは、前記マイクロストリップラインと前記第１の電極との間に位置する絶縁層をさらに含む。異なるフェーズドアレイユニットに対応する絶縁層が一体に形成されている。
本開示の実施例において、前記第１の電極および前記マイクロストリップラインは、スパイラル状またはメアンダ状を有することができる。
本開示の実施例において、前記第２の電極は、バルク電極であってもよい。
本開示の実施例において、異なるフェーズドアレイユニットの第２の電極が一体に形成されていることができる。
本開示の実施例において、前記伝送信号を伝送するように配置される給電インターフェースと、前記給電インターフェースを各フェーズドアレイユニットのマイクロストリップラインにカップリングするように配置される電力分配器とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記電力分配器は、前記マイクロストリップラインと同層に設置されていることができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは前記フェーズドアレイの周辺領域に位置するピンと、前記ピンを前記第１の電極に結合する配線とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記ピンおよび前記配線は、前記第１の電極と同層に設置されることができる。
本開示の実施例において、前記電圧制御位相シフト材は、例えば液晶材料を含むことができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは、前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第１の配向層と、前記第２の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第２の配向層とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記第１の電極の材料は、例えば金属または金属酸化物を含むことができる。
本開示の実施例において、前記マイクロストリップラインの材料は、金属を含むことができる。
本開示の別の態様において、表示パネルが提供されている。当該表示パネルは、本開示に係るフェーズドアレイアンテナの１つ又は複数の実施例に記載のフェーズドアレイアンテナを含むことができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは、前記表示パネルの周辺領域に位置することができる。
本開示の実施例において、前記表示パネルは、カラーフィルム基板とアレイ基板とを有する液晶表示パネルを含むことができる。前記第１の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との一方であってもよく、前記第２の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との他方であってもよい。
本開示の更に別の態様において、表示装置が提供されている。当該表示装置は、本開示に係る表示パネルの１つまたは複数の実施例における表示パネルを含むことができる。
適応性のさらなる態様および範囲は、本明細書に提供される説明から明らかになる。本開示の様々な態様は、単独で、または１つまたは複数の他の態様と組み合わせて実施され得ることを理解されたい。本明細書における説明及び特定の実施例は、説明を目的としたものであり、本願の範囲を限定することを意図していないことも理解されるべきである。
本明細書に記載された図面は、選択された実施例を説明することを目的としており、全ての可能な実施形態を示すものではなく、本願の範囲を限定することを意図していない。
これらの図面の様々な図にわたって、対応参照番号は、対応構成要素または特徴を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは、フェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示している。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡにおけるフェーズドアレイアンテナのＣＣ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図２】図２は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示している。
【図３】図３は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおける第１の電極の配置を模式的に示している。
【図４】図４は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＡＡ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図５】図５は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＢＢ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図６】図６は、本開示の実施例に係る別のフェーズドアレイアンテナの断面図を模式的に示している。
【図７】図７は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の異なる厚さＨにおけるシミュレーション結果を示している。
【図８】図８は、本開示の実施例に係る表示パネルの平面図を模式的に示している。
【図９】図９は、本開示の実施例に係る表示装置の平面図を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、図面を参照し、各実施例を詳細に説明するが、当業者が本開示を実現できるように、それらが本開示の例示的な例示として提供される。
【０００６】
以下の図面及び例示は、本開示の範囲を限定することを意図していないことに注意されたい。既知の要素（または方法または過程）を使用して部分又は全部的に本開示の特定な素子を実現できる場合、本開示の理解に必要とされるこのような周知要素（または方法または過程）の部分のみを説明し、本開示を混同しないように、このような既知の要素の他の部分に対する詳細な説明を省略する。さらに、様々な実施例は、説明により、本明細書に含まれる要素と等価な、現在及び将来に知られる等価物を含む。
【０００７】
「有する（ｈａｖｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、ならびにそれらの文法的変形という本明細書に使用される用語は、非排他的な様式で使用される。したがって、「ＡがＢを有する」という記述、「ＡがＢを含む」又は「ＡがＢを含有する」という表現は、ＡがＢ以外に1つ以上の他の要素および／または部品を含むこと、および、Ｂ以外にＡに他の要素、部品または素子が存在しないことを意味することができる。
【０００８】
以下の説明の目的のために、図面に方向を示すように、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂部」、「底部」、及びそれらの派生語は、本開示に関連するものとする。「上に覆う」、「……のトップに」、「……上に位置する」又は「……のトップに位置する」という用語は、例えば第１の構造の第１の要素が例えば第２の構造の第２の要素に存在することを意味し、第１の要素と第２の要素との間に、例えばインターフェース構造の中間要素が存在し得る。用語「直接接触」とは、例えば第１の構造の第１の要素と例えば第２の構造の第２の要素とを接続し、それらの界面に導電性、絶縁性または半導体層が存在しないことを意味する。
【０００９】
文脈が明確に指示しない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される用語の単数形は複数を含み、その逆も同様である。したがって、単数形を指すときは、通常、対応する用語の複数形を含む。
【００１０】
図１Ａは、フェーズドアレイアンテナ１００におけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示しており、図１Ｂは、図１Ａのフェーズドアレイアンテナ１００のＣＣ'線に沿う断面図を模式的に示している。図１Ａ及び１Ｂに示すように、フェーズドアレイアンテナ１００は、第１の基板１１と、第２の基板１２と、複数のフェーズドアレイユニット１３と、給電インターフェース１４と、パワーデバイダ１５と、ピン１６と、配線１７とを含む。少なくとも１つのフェーズドアレイユニット１３は、マイクロストリップライン１３０と、マイクロストリップライン１３０に対向して配置されたグランド電極１３１と、マイクロストリップライン１３０とグランド電極１３１との間に位置する電圧制御型位相シフト材１３２とを含む。
【００１１】
高周波伝送信号は、給電インターフェース１４から電力分配器１５に供給され、電力分配器１５を通って各フェーズドアレイユニット１３に供給される。低周波バイアス信号は、ピン１６に印加され、配線１７を介してマイクロストリップライン１３０に入力される。マイクロストリップライン１３０には、高周波伝送信号と低周波バイアス信号とが伝送される。異なるフェーズドアレイユニット１３の間におけるバイアス信号の短絡や干渉を回避するために、各フェーズドアレイユニット１３には、各フェーズドアレイユニット１３間でのバイアス信号の伝搬を遮断し、高周波伝送信号を通過させるフィルタ１３３が設けられている。しかし、フェーズドアレイユニット１３にフィルタ１３３を設けると、高周波伝送信号の一定の損失を招来させ、アンテナ利得が低下する。また、フィルタ１３３は、フェーズドアレイユニット１３の空間をある程度占有することになり、フェーズドアレイアンテナの集積化に不利である。
【００１２】
本開示の一態様によれば、フェーズドアレイアンテナが開示されている。本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナにおいて、バイアス信号、例えば、バイアス電圧を受信するように配置された付加的な第１の電極を各フェーズドアレイユニットに導入し、マイクロストリップラインは、伝送信号を受信または送信するように配置される。このような配置により、フェーズドアレイユニットにフィルタを用いることを回避できるため、フィルタによる損失を低減でき、アンテナの利得を向上させることができる。
【００１３】
図２は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示しており、図３は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の配置を模式的に示しており、図４及び図５は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＡＡ'線及びＢＢ'線に沿う断面図をそれぞれ模式的に示している。
【００１４】
以下、図２〜図５を参照し、本発明の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナを詳細に説明する。
【００１５】
なお、本開示の実施例では、２×２アレイのフェーズドアレイユニットを例に説明する。しかしながら、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナは、他のフェーズドアレイユニット構成を有するフェーズドアレイアンテナにも同様に適していることが理解されるであろう。当業者は、実際な需要に応じて設置することができる。本開示のいくつかの実施例において、複数のフェーズドアレイユニットは、ｎ行×ｍ列に配置され、本開示の他のいくつかの実施例において、複数のフェーズドアレイユニットが非アレイに配置されてもよい。
【００１６】
図２〜図５に示すように、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナ２００は、対向して設置された第１の基板２１及び第２の基板２２と、第１の基板２１と第２の基板２２との間に例えばアレイ状に配置された複数のフェーズドアレイユニット２３とを含む。本開示の実施例において、少なくとも１つのフェーズドアレイユニット２３は、第１の電極２３５と；第１の電極２３５と対向して設置された第２の電極２３１と、第１の電極２３５と第２の電極２３１との間に位置する電圧制御位相シフト材２３２と、第１の電極２３５の電圧制御位相シフト材２３２から遠い側に位置し第１の電極２３５から絶縁的に離間されたマイクロストリップライン２３０と、を含む。本開示の実施例において、第１の電極２３５は、電圧制御位相シフト材２３２を制御するためのバイアス信号を受信するように配置され、第２の電極２３１は、グランド電極として機能し、マイクロストリップライン２３０は、例えばマイクロ波信号などの伝送信号を送受信するように配置される。
【００１７】
本発明の実施例において、マイクロストリップライン２３０は、伝送信号を送受信することができる。電圧制御位相シフト材２３２は、信号を伝送する伝送媒体として機能することができる。第１の電極２３５にバイアス信号（例えば、バイアス電圧）を提供して、第１の電極２３５と第２の電極２３１との間に電界を発生させることにより、電圧制御位相シフト材２３２の誘電率を変化させ、電圧制御位相シフト材２３２を伝送する伝送信号の位相を変化させ、即ち、位相シフトさせることができる。
【００１８】
本開示の実施例によれば、各フェーズドアレイユニット２３に第１の電極２３５を追加することで、バイアス信号（例えば、バイアス電圧）及び伝送信号をそれぞれ第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０に提供し、フェーズドアレイユニット２３内にフィルタを設けて異なるフェーズドアレイユニット間のバイアス信号の干渉を防止する必要がなく、フィルタによる損失を低減してアンテナの利得を向上させることができる。また、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナによれば、フィルタを用いないため、フィルタがフェーズドアレイアンテナの体積空間を占有せず、フェーズドアレイアンテナが他の機器への集積が容易となる。
【００１９】
本発明の実施例において、電圧制御位相シフト材２３２は、液晶物質であってよい。しかし、本開示の実施例がこれに限定されることはなく、例示として、電圧制御位相シフト材２３２は、強誘電体材料であってもよい。
【００２０】
各フェーズドアレイユニットにおいて、マイクロストリップライン２３０と第１の電極２３５との間に位置する絶縁層２３６によって、マイクロストリップライン２３０と第１の電極２３５を絶縁的に離間することができる。例えば、異なるフェーズドアレイユニット２３の絶縁層２３６を一体的に形成することができ、これにより、絶縁層２３６を製造する際に、堆積された絶縁材料をさらにパターニングする必要がなく、絶縁材料を各フェーズドアレイユニット２３の第１の電極２３５の表面に堆積させることができる。しかし、本開示の実施例がこれに限定されず、異なるフェーズドアレイユニット２３の絶縁層２３６が連続していない場合も可能である。
【００２１】
例示的な実施例において、図３に示すように、異なるフェーズドアレイユニット２３間のバイアス信号の相互干渉を防止するように、異なるフェーズドアレイユニット２３間の第１の電極２３５が電気的に離間される。図２に示すように、伝送信号が各フェーズドアレイユニット２３間を伝送できるように、毎列のフェーズドアレイユニット２３のマイクロストリップライン２３０は連続して形成されている。
【００２２】
図４および図５に示すように、本開示の実施例における第１の基板２１における第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０の正投写は、基本的に重なり合ってよい。すなわち、本発明の実施例では、第１の電極２３５は、マイクロストリップライン２３０の基板に垂直な方向における位置とほぼ対応する位置に設けられる。
【００２３】
本明細書で使用する場合、「重なり合う」または「基本的に重なり合う」は、素子／部品Ａ（例えば、第１の基板における第１の電極の正投写）と素子/部品Ｂ（例えば、第１の基板におけるマイクロストリップラインの正投写）とが完全に重なる場合を含み得るが、両方の正投写のプロファイルが、完全に重なる場合と比較して、例えば、１０％以内のオフセットを有する場合が基本的に重なり合う場合に属する。
【００２４】
例示的な実施例において、第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０は、互いに同一形状、例えば、スパイラル状またはメアンダ状を有してよい。これにより、第１の電極２３５を製造する際に、第１の電極２３５に専用のマスクを設けることなく、マイクロストリップライン２３０と同一のマスクを用いることができ、工程を簡略化することができる。
【００２５】
本発明の実施例において、第２の電極２３１は、バルク電極に形成されてよい。あるいは、異なるフェーズドアレイユニット２３の第２の電極２３１が一体に形成され、各フェーズドアレイユニット２３のグランド電極としてもよい。
【００２６】
本開示の実施例に記載される「一体に形成され」とは、１回の成膜プロセスによって連続的な一体構造が形成されることを意味することができ、２つの構造が別々に作られてもよいが、最終的には物理的に連続しており、中間に他のものがない構造となっている。
【００２７】
図２を再び参照すると、フェーズドアレイアンテナ２００は、伝送信号を供給するように配置された給電インターフェース２４と、給電インターフェース２４を各フェーズドアレイユニット２３のマイクロストリップライン２３０にカップリングするように配置された電力分配器２５とを更に含み得る。この配置において、伝送信号は、給電インターフェース２４から電力分配器２５に供給され、電力分配器２５によって各フェーズドアレイユニット２３に分配される。
【００２８】
例示的な実施例において、電力分配器２５とマイクロストリップライン２３０とは同層に配置されており、すなわち、同一の膜層により形成されている。
【００２９】
本明細書に使用される「同層に配置される」とは、元素／部品Ａと元素／部品Ｂとが同一の膜層から形成されている場合を含んでもよく、厚さ方向に特定の基準物（例えば、基板）から同じ距離である場合を含んでもよい。
【００３０】
マイクロストリップライン２３０は、金属で形成されてもよい。金属は、導電率が高いため、マイクロストリップライン２３０を金属で形成することにより、信号の損失を低減することができる。
【００３１】
図３を再び参照すると、フェーズドアレイアンテナ２００は、フェーズドアレイアンテナの周辺領域に位置するピン２６と、ピン２６を第１の電極２３５にカップリングする配線２７とをさらに含む。この配置により、バイアス信号源（例えば、バイアス電圧源）をピン２６にカップリング的に接続し、配線２５を介して第１の電極２３５にバイアス信号を供給することができる。
【００３２】
例示的な実施例において、ピン２６、配線２７及び第１の電極２３５は、同層に設置されており、すなわち、同一の膜層により形成されている。このような設計により、ピン２６、配線２７及び第１の電極２３５を一度のパターニング工程で形成することができる。
【００３３】
本開示の実施例において、第１の電極２３５は、任意の導電性材料で形成されてもよく、例えば、第１の電極２３５を形成する材料は、金属または金属酸化物を含むが、これらに限定されない。
【００３４】
図６は、本開示の実施例に係る別のフェーズドアレイアンテナ３００の断面図を模式的に示している。図６に示す実施例では、電圧制御位相シフト材２３２は、液晶材料である。フェーズドアレイアンテナ２００は、図２〜図５に示した実施例の部品に加えて、第１の電極２３５の電圧制御位相シフト材２３２に近い側にある第１の配向層２３７と、第２の電極２３１の電圧制御位相シフト材２３２に近い側にある第２の配向層２３８とをさらに含む。第１の配向層２３７及び第２の配向層２３８は、液晶分子が特定の初期配向を有するようにことができる。第１の配向層２３７及び第２の配向層２３８の材質及び形成工程については、本開示の実施例が具体的に限定しなく、当業者が実際な需要に応じて選択することができる。
【００３５】
図７は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の異なる厚さＨにおけるシミュレーション結果を示しており、横軸に伝送信号の周波数を示し、縦軸にフェーズドアレイアンテナの損失を示す。
【００３６】
動作際に、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナのモデルをシミュレーションソフトウェアに確立され得る。具体的には、以下のパラメータを設定することができる。
【００３７】
-第１の基板および第２の基板は、ガラス基板であり、誘電率が５であり、厚さが７００μｍである；        
-マイクロストリップライン及び第２の電極の電極材料は、銅であり、その導電率が５８００００００Ｓ／ｍであり、マイクロストリップライン幅が２００μｍであり、マイクロストリップラインの長さが３０ｍｍである；
-絶縁層の誘電率が６.３であり、厚さが０.６μｍである；
-第１の電極の導電率は、３０００００Ｓ／ｍに設定され、第１の電極の厚さは、０〜２μｍの範囲内で変化する変量に設定される；
電圧制御型位相シフト材は、液晶材料であり、液晶層の誘電率が３であり、厚さが１００μｍである。
【００３８】
図７において、Ｈ＝０μｍであるとは、フェーズドアレイアンテナに第１の電極を設けずに、図１に示すフェーズドアレイアンテナを用いてシミュレーションを行うことを意味している。
【００３９】
図７のシミュレーション結果から、第１の電極の厚さがフェーズドアレイアンテナの損失に影響を与えることがわかる。上記シミュレーション条件において、第１の電極の厚さが０.５μｍ未満である場合、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの損失は、図１に示すフェーズドアレイアンテナの損失よりも小さい；第１の電極の厚さが０.５μｍよりも厚い場合、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの損失は、図１に示したフェーズドアレイアンテナの損失よりも大きくなる。選択的には、本開示の実施例に係るフェーズドアレイが上記のようなパラメータを採用する場合、第１の電極の厚さＨは、約０.０１μｍより大きく約０.５μｍより小さい値をとり得る。
【００４０】
本開示の別の態様によれば、別の表示パネルが開示される。選択的には、表示パネルは、本開示の実施例に係る少なくとも１つのフェーズドアレイアンテナ、例えば、上記に詳細に開示される１つまたは複数の実施例の少なくとも１つのフェーズドアレイアンテナを含み得る。したがって、当該表示パネルの選択的な実施例については、フェーズドアレイアンテナの実施例を参照することができる。
【００４１】
図８は、本発明の実施例に係る表示パネルの平面図を模式的に示している。図８に示すように、表示パネル８００は、周辺領域８１と表示領域８２とを有することができる。フェーズドアレイアンテナ２００、３００は、表示パネルの周辺領域８１に位置することができる。
【００４２】
例示的な実施例において、表示パネル８００は、カラーフィルム基板及びアレイ基板を含む液晶表示パネルであってもよい。フェーズドアレイアンテナに関する上記実施例に記載される第１の基板２０を、カラーフィルム基板とアレイ基板との一方とし、第２の基板３０を、カラーフィルム基板とアレイ基板との他方としてよい。本開示の実施例において、フェーズドアレイアンテナの電圧制御位相シフト材が液晶材料である場合、液晶表示パネルの液晶層は、フェーズドアレイアンテナの液晶層と一体に形成されてよい。
【００４３】
本開示の実施例において、カラーフィルム基板及びアレイ基板に、液晶表示パネルに必要とされる他の常用な元素又は部品をさらに設置することができる。例示として、カラーフィルム基板は、第１の偏光子、アレイ状に配置されたカラーフィルター、及び各カラーフィルターを離隔するブラックマトリックスをさらに含むことができるがこれに限定されない；アレイ基板は、アレイ状に配置された薄膜トランジスタ、画素電極、第２の偏光子を含むことができるがこれに限定されない。
【００４４】
本開示のさらに別の態様によれば、表示装置をさらに開示している。図９は、本開示の実施例に係る表示装置９００の平面図を模式的に示している。図７に示すように、当該表示装置は、本開示の実施例に係る表示パネル８００、例えば、上記に詳細に開示される１つまたは複数の実施例の表示パネル８００を含みえる。したがって、当該表示装置の選択的な実施例について、表示パネル８００の実施例を参照することができ、より具体的には、本開示のフェーズドアレイアンテナの実施例を参照することができる。
【００４５】
以上、説明および記述の目的のために、実施例の上記記述が提供されている。本願を網羅的に又は制限的に記載することを意図していない。特定な実施例の各素子又は特徴が、通常、特定な実施例に限らず、適宜な状況には、具体的に例示又は説明されなくても、これらの素子および特徴が交換可能であり、選択される実施例に適用されることができる。同様に、多くの方法で変更することができる。そのような変更は、本願から逸脱するものとみなされるべきではなく、そのような修正が全て本願の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１１  第１の基板
１２  第２の基板と、
１３  フェーズドアレイユニット
１００  フェーズドアレイアンテナ
【図１Ａ】
2021510025.tif 000003
【図１Ｂ】
2021510025.tif 000004
【図２】
2021510025.tif 000005
【図３】
2021510025.tif 000006
【図４】
2021510025.tif 000007
【図５】
2021510025.tif 000008
【図６】
2021510025.tif 000009
【図７】
2021510025.tif 000010
【図８】
2021510025.tif 000011
【図９】
2021510025.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月7日(2020.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施例は、アンテナ技術分野に関し、より具体的には、フェーズドアレイアンテナ、並びにこのようなフェーズドアレイアンテナを備える表示パネル及び表示装置に関する。
[関連出願の相互参照]
本願は、２０１８年０１月０５日に出願された中国特許出願第２０１８１０００９８７２.２号の優先権および権益を主張し、上記中国特許出願の全文に開示される内容をここに本願の一部として援用する。
【背景技術】
【０００２】
フェーズドアレイアンテナは、アレーアンテナの放射ユニットの給電位相を制御することにより、指向性パターンの形状を変化させるアンテナである。位相を制御することにより、ビームスキャンという目的を達成するように、アンテナパターンの最大値の向きを変更することができる。フェーズドアレイアンテナの適用範囲は極めて広く、例えば、乗り物と衛星間の通信、無人運転用のアレイレーダやセキュリティガードアレイレーダ等に適用可能である。
フェーズドアレイアンテナではマイクロストリップラインが一般的に用いられる。通常、マイクロストリップラインを伝送する信号は、高周波伝送信号および低周波バイアス信号（例えば、バイアス電圧）を含み、高周波伝送信号は、フェーズドアレイユニット毎に入力され、各アンテナユニットのバイアス信号は、個別に制御される必要がある。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の実施例は、フェーズドアレイアンテナ、表示パネル及び表示装置を提供している。
本開示の一態様において、フェーズドアレイアンテナが提供されている。当該フェーズドアレイアンテナは、対向して設置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に位置する複数のフェーズドアレイユニットと、を含む。本開示の実施例において、少なくとも１つのフェーズドアレイユニットは、第１の電極と、前記第１の電極と対向して設置された第２の電極と、前記電圧制御位相シフト材を制御するためのバイアス信号を受信するように配置される前記第１の電極とグランド電極とされる前記第２の電極との間に位置する電圧制御位相シフト材と、前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材から遠い側に位置しており、前記第１の電極と絶縁的に離間され、伝送信号を送受信するように配置されるマイクロストリップラインとを含む。
本開示の実施例において、前記第１の電極の厚さは、約０.０１μｍより大きく０.５μｍより小さい値である。
本開示の実施例において、前記第１の基板における前記マイクロストリップラインと前記第１の電極の正投写とが重なり合う。
本開示の実施例において、異なるフェーズドアレイユニット間の前記第１の電極は電気的に離間されている。
本開示の実施例において、各前記フェーズドアレイユニットは、前記マイクロストリップラインと前記第１の電極との間に位置する絶縁層をさらに含む。異なるフェーズドアレイユニットに対応する絶縁層が一体に形成されている。
本開示の実施例において、前記第１の電極および前記マイクロストリップラインは、スパイラル状またはメアンダ状を有することができる。
本開示の実施例において、前記第２の電極は、バルク電極であってもよい。
本開示の実施例において、異なるフェーズドアレイユニットの第２の電極が一体に形成されていることができる。
本開示の実施例において、前記伝送信号を伝送するように配置される給電インターフェースと、前記給電インターフェースを各フェーズドアレイユニットのマイクロストリップラインにカップリングするように配置される電力分配器とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記電力分配器は、前記マイクロストリップラインと同層に設置されていることができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは前記フェーズドアレイアンテナの周辺領域に位置するピンと、前記ピンを前記第１の電極に結合する配線とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記ピンおよび前記配線は、前記第１の電極と同層に設置されることができる。
本開示の実施例において、前記電圧制御位相シフト材は、例えば液晶材料を含むことができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは、前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第１の配向層と、前記第２の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第２の配向層とをさらに含むことができる。
本開示の実施例において、前記第１の電極の材料は、例えば金属または金属酸化物を含むことができる。
本開示の実施例において、前記マイクロストリップラインの材料は、金属を含むことができる。
本開示の別の態様において、表示パネルが提供されている。当該表示パネルは、本開示に係るフェーズドアレイアンテナの１つ又は複数の実施例に記載のフェーズドアレイアンテナを含むことができる。
本開示の実施例において、前記フェーズドアレイアンテナは、前記表示パネルの周辺領域に位置することができる。
本開示の実施例において、前記表示パネルは、カラーフィルム基板とアレイ基板とを有する液晶表示パネルを含むことができる。前記第１の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との一方であってもよく、前記第２の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との他方であってもよい。
本開示の更に別の態様において、表示装置が提供されている。当該表示装置は、本開示に係る表示パネルの１つまたは複数の実施例における表示パネルを含むことができる。
適応性のさらなる態様および範囲は、本明細書に提供される説明から明らかになる。本開示の様々な態様は、単独で、または１つまたは複数の他の態様と組み合わせて実施され得ることを理解されたい。本明細書における説明及び特定の実施例は、説明を目的としたものであり、本願の範囲を限定することを意図していないことも理解されるべきである。
本明細書に記載された図面は、選択された実施例を説明することを目的としており、全ての可能な実施形態を示すものではなく、本願の範囲を限定することを意図していない。
これらの図面の様々な図にわたって、対応参照番号は、対応構成要素または特徴を示している。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは、フェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示している。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡにおけるフェーズドアレイアンテナのＣＣ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図２】図２は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示している。
【図３】図３は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおける第１の電極の配置を模式的に示している。
【図４】図４は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＡＡ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図５】図５は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＢＢ’線に沿う断面図を模式的に示している。
【図６】図６は、本開示の実施例に係る別のフェーズドアレイアンテナの断面図を模式的に示している。
【図７】図７は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の異なる厚さＨにおけるシミュレーション結果を示している。
【図８】図８は、本開示の実施例に係る表示パネルの平面図を模式的に示している。
【図９】図９は、本開示の実施例に係る表示装置の平面図を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、図面を参照し、各実施例を詳細に説明するが、当業者が本開示を実現できるように、それらが本開示の例示的な例示として提供される。
【０００６】
以下の図面及び例示は、本開示の範囲を限定することを意図していないことに注意されたい。既知の要素（または方法または過程）を使用して部分又は全部的に本開示の特定な素子を実現できる場合、本開示の理解に必要とされるこのような周知要素（または方法または過程）の部分のみを説明し、本開示を混同しないように、このような既知の要素の他の部分に対する詳細な説明を省略する。さらに、様々な実施例は、説明により、本明細書に含まれる要素と等価な、現在及び将来に知られる等価物を含む。
【０００７】
「有する（ｈａｖｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、ならびにそれらの文法的変形という本明細書に使用される用語は、非排他的な様式で使用される。したがって、「ＡがＢを有する」という記述、「ＡがＢを含む」又は「ＡがＢを含有する」という表現は、ＡがＢ以外に1つ以上の他の要素および／または部品を含むこと、および、Ｂ以外にＡに他の要素、部品または素子が存在しないことを意味することができる。
【０００８】
以下の説明の目的のために、図面に方向を示すように、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂部」、「底部」、及びそれらの派生語は、本開示に関連するものとする。「上に覆う」、「……のトップに」、「……上に位置する」又は「……のトップに位置する」という用語は、例えば第１の構造の第１の要素が例えば第２の構造の第２の要素に存在することを意味し、第１の要素と第２の要素との間に、例えばインターフェース構造の中間要素が存在し得る。用語「直接接触」とは、例えば第１の構造の第１の要素と例えば第２の構造の第２の要素とを接続し、それらの界面に導電性、絶縁性または半導体層が存在しないことを意味する。
【０００９】
文脈が明確に指示しない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される用語の単数形は複数を含み、その逆も同様である。したがって、単数形を指すときは、通常、対応する用語の複数形を含む。
【００１０】
図１Ａは、フェーズドアレイアンテナ１００におけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示しており、図１Ｂは、図１Ａのフェーズドアレイアンテナ１００のＣＣ'線に沿う断面図を模式的に示している。図１Ａ及び１Ｂに示すように、フェーズドアレイアンテナ１００は、第１の基板１１と、第２の基板１２と、複数のフェーズドアレイユニット１３と、給電インターフェース１４と、パワーデバイダ１５と、ピン１６と、配線１７とを含む。少なくとも１つのフェーズドアレイユニット１３は、マイクロストリップライン１３０と、マイクロストリップライン１３０に対向して配置されたグランド電極１３１と、マイクロストリップライン１３０とグランド電極１３１との間に位置する電圧制御型位相シフト材１３２とを含む。
【００１１】
高周波伝送信号は、給電インターフェース１４から電力分配器１５に供給され、電力分配器１５を通って各フェーズドアレイユニット１３に供給される。低周波バイアス信号は、ピン１６に印加され、配線１７を介してマイクロストリップライン１３０に入力される。マイクロストリップライン１３０には、高周波伝送信号と低周波バイアス信号とが伝送される。異なるフェーズドアレイユニット１３の間におけるバイアス信号の短絡や干渉を回避するために、各フェーズドアレイユニット１３には、各フェーズドアレイユニット１３間でのバイアス信号の伝搬を遮断し、高周波伝送信号を通過させるフィルタ１３３が設けられている。しかし、フェーズドアレイユニット１３にフィルタ１３３を設けると、高周波伝送信号の一定の損失を招来させ、アンテナ利得が低下する。また、フィルタ１３３は、フェーズドアレイユニット１３の空間をある程度占有することになり、フェーズドアレイアンテナの集積化に不利である。
【００１２】
本開示の一態様によれば、フェーズドアレイアンテナが開示されている。本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナにおいて、バイアス信号、例えば、バイアス電圧を受信するように配置された付加的な第１の電極を各フェーズドアレイユニットに導入し、マイクロストリップラインは、伝送信号を受信または送信するように配置される。このような配置により、フェーズドアレイユニットにフィルタを用いることを回避できるため、フィルタによる損失を低減でき、アンテナの利得を向上させることができる。
【００１３】
図２は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナにおけるマイクロストリップラインの配置を模式的に示しており、図３は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の配置を模式的に示しており、図４及び図５は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの図３におけるＡＡ'線及びＢＢ'線に沿う断面図をそれぞれ模式的に示している。
【００１４】
以下、図２〜図５を参照し、本発明の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナを詳細に説明する。
【００１５】
なお、本開示の実施例では、２×２アレイのフェーズドアレイユニットを例に説明する。しかしながら、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナは、他のフェーズドアレイユニット構成を有するフェーズドアレイアンテナにも同様に適していることが理解されるであろう。当業者は、実際な需要に応じて設置することができる。本開示のいくつかの実施例において、複数のフェーズドアレイユニットは、ｎ行ｍ列に配置され、本開示の他のいくつかの実施例において、複数のフェーズドアレイユニットが非アレイに配置されてもよい。
【００１６】
図２〜図５に示すように、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナ２００は、対向して設置された第１の基板２１及び第２の基板２２と、第１の基板２１と第２の基板２２との間に例えばアレイ状に配置された複数のフェーズドアレイユニット２３とを含む。本開示の実施例において、少なくとも１つのフェーズドアレイユニット２３は、第１の電極２３５と；第１の電極２３５と対向して設置された第２の電極２３１と、第１の電極２３５と第２の電極２３１との間に位置する電圧制御位相シフト材２３２と、第１の電極２３５の電圧制御位相シフト材２３２から遠い側に位置し第１の電極２３５から絶縁的に離間されたマイクロストリップライン２３０と、を含む。本開示の実施例において、第１の電極２３５は、電圧制御位相シフト材２３２を制御するためのバイアス信号を受信するように配置され、第２の電極２３１は、グランド電極として機能し、マイクロストリップライン２３０は、例えばマイクロ波信号などの伝送信号を送受信するように配置される。
【００１７】
本発明の実施例において、マイクロストリップライン２３０は、伝送信号を送受信することができる。電圧制御位相シフト材２３２は、信号を伝送する伝送媒体として機能することができる。第１の電極２３５にバイアス信号（例えば、バイアス電圧）を提供して、第１の電極２３５と第２の電極２３１との間に電界を発生させることにより、電圧制御位相シフト材２３２の誘電率を変化させ、電圧制御位相シフト材２３２を伝送する伝送信号の位相を変化させ、即ち、位相シフトさせることができる。
【００１８】
本開示の実施例によれば、各フェーズドアレイユニット２３に第１の電極２３５を追加することで、バイアス信号（例えば、バイアス電圧）及び伝送信号をそれぞれ第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０に提供し、フェーズドアレイユニット２３内にフィルタを設けて異なるフェーズドアレイユニット間のバイアス信号の干渉を防止する必要がなく、フィルタによる損失を低減してアンテナの利得を向上させることができる。また、本開示の実施例に提供されるフェーズドアレイアンテナによれば、フィルタを用いないため、フィルタがフェーズドアレイアンテナの体積空間を占有せず、フェーズドアレイアンテナが他の機器への集積が容易となる。
【００１９】
本発明の実施例において、電圧制御位相シフト材２３２は、液晶物質であってよい。しかし、本開示の実施例がこれに限定されることはなく、例示として、電圧制御位相シフト材２３２は、強誘電体材料であってもよい。
【００２０】
各フェーズドアレイユニットにおいて、マイクロストリップライン２３０と第１の電極２３５との間に位置する絶縁層２３６によって、マイクロストリップライン２３０と第１の電極２３５を絶縁的に離間することができる。例えば、異なるフェーズドアレイユニット２３の絶縁層２３６を一体的に形成することができ、これにより、絶縁層２３６を製造する際に、堆積された絶縁材料をさらにパターニングする必要がなく、絶縁材料を各フェーズドアレイユニット２３の第１の電極２３５の表面に堆積させることができる。しかし、本開示の実施例がこれに限定されず、異なるフェーズドアレイユニット２３の絶縁層２３６が連続していない場合も可能である。
【００２１】
例示的な実施例において、図３に示すように、異なるフェーズドアレイユニット２３間のバイアス信号の相互干渉を防止するように、異なるフェーズドアレイユニット２３間の第１の電極２３５が電気的に離間される。図２に示すように、伝送信号が各フェーズドアレイユニット２３間を伝送できるように、毎列のフェーズドアレイユニット２３のマイクロストリップライン２３０は連続して形成されている。
【００２２】
図４および図５に示すように、本開示の実施例における第１の基板２１における第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０の正投写は、基本的に重なり合ってよい。すなわち、本発明の実施例では、第１の電極２３５は、マイクロストリップライン２３０の基板に垂直な方向における位置とほぼ対応する位置に設けられる。
【００２３】
本明細書で使用する場合、「重なり合う」または「基本的に重なり合う」は、素子／部品Ａ（例えば、第１の基板における第１の電極の正投写）と素子/部品Ｂ（例えば、第１の基板におけるマイクロストリップラインの正投写）とが完全に重なる場合を含み得るが、両方の正投写のプロファイルが、完全に重なる場合と比較して、例えば、１０％以内のオフセットを有する場合が基本的に重なり合う場合に属する。
【００２４】
例示的な実施例において、第１の電極２３５とマイクロストリップライン２３０は、互いに同一形状、例えば、スパイラル状またはメアンダ状を有してよい。これにより、第１の電極２３５を製造する際に、第１の電極２３５に専用のマスクを設けることなく、マイクロストリップライン２３０と同一のマスクを用いることができ、工程を簡略化することができる。
【００２５】
本発明の実施例において、第２の電極２３１は、バルク電極に形成されてよい。あるいは、異なるフェーズドアレイユニット２３の第２の電極２３１が一体に形成され、各フェーズドアレイユニット２３のグランド電極としてもよい。
【００２６】
本開示の実施例に記載される「一体に形成され」とは、１回の成膜プロセスによって連続的な一体構造が形成されることを意味することができ、２つの構造が別々に作られてもよいが、最終的には物理的に連続しており、中間に他のものがない構造となっている。
【００２７】
図２を再び参照すると、フェーズドアレイアンテナ２００は、伝送信号を供給するように配置された給電インターフェース２４と、給電インターフェース２４を各フェーズドアレイユニット２３のマイクロストリップライン２３０にカップリングするように配置された電力分配器２５とを更に含み得る。この配置において、伝送信号は、給電インターフェース２４から電力分配器２５に供給され、電力分配器２５によって各フェーズドアレイユニット２３に分配される。
【００２８】
例示的な実施例において、電力分配器２５とマイクロストリップライン２３０とは同層に配置されており、すなわち、同一の膜層により形成されている。
【００２９】
本明細書に使用される「同層に配置される」とは、元素／部品Ａと元素／部品Ｂとが同一の膜層から形成されている場合を含んでもよく、厚さ方向に特定の基準物（例えば、基板）から同じ距離である場合を含んでもよい。
【００３０】
マイクロストリップライン２３０は、金属で形成されてもよい。金属は、導電率が高いため、マイクロストリップライン２３０を金属で形成することにより、信号の損失を低減することができる。
【００３１】
図３を再び参照すると、フェーズドアレイアンテナ２００は、フェーズドアレイアンテナの周辺領域に位置するピン２６と、ピン２６を第１の電極２３５にカップリングする配線２７とをさらに含む。この配置により、バイアス信号源（例えば、バイアス電圧源）をピン２６にカップリング的に接続し、配線２５を介して第１の電極２３５にバイアス信号を供給することができる。
【００３２】
例示的な実施例において、ピン２６、配線２７及び第１の電極２３５は、同層に設置されており、すなわち、同一の膜層により形成されている。このような設計により、ピン２６、配線２７及び第１の電極２３５を一度のパターニング工程で形成することができる。
【００３３】
本開示の実施例において、第１の電極２３５は、任意の導電性材料で形成されてもよく、例えば、第１の電極２３５を形成する材料は、金属または金属酸化物を含むが、これらに限定されない。
【００３４】
図６は、本開示の実施例に係る別のフェーズドアレイアンテナ３００の断面図を模式的に示している。図６に示す実施例では、電圧制御位相シフト材２３２は、液晶材料である。フェーズドアレイアンテナ２００は、図２〜図５に示した実施例の部品に加えて、第１の電極２３５の電圧制御位相シフト材２３２に近い側にある第１の配向層２３７と、第２の電極２３１の電圧制御位相シフト材２３２に近い側にある第２の配向層２３８とをさらに含む。第１の配向層２３７及び第２の配向層２３８は、液晶分子が特定の初期配向を有するようにことができる。第１の配向層２３７及び第２の配向層２３８の材質及び形成工程については、本開示の実施例が具体的に限定しなく、当業者が実際な需要に応じて選択することができる。
【００３５】
図７は、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの第１の電極の異なる厚さＨにおけるシミュレーション結果を示しており、横軸に伝送信号の周波数を示し、縦軸にフェーズドアレイアンテナの損失を示す。
【００３６】
動作際に、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナのモデルをシミュレーションソフトウェアに確立され得る。具体的には、以下のパラメータを設定することができる。
【００３７】
-第１の基板および第２の基板は、ガラス基板であり、誘電率が５であり、厚さが７００μｍである；        
-マイクロストリップライン及び第２の電極の電極材料は、銅であり、その導電率が５８００００００Ｓ／ｍであり、マイクロストリップライン幅が２００μｍであり、マイクロストリップラインの長さが３０ｍｍである；
-絶縁層の誘電率が６.３であり、厚さが０.６μｍである；
-第１の電極の導電率は、３０００００Ｓ／ｍに設定され、第１の電極の厚さは、０〜２μｍの範囲内で変化する変量に設定される；
電圧制御型位相シフト材は、液晶材料であり、液晶層の誘電率が３であり、厚さが１００μｍである。
【００３８】
図７において、Ｈ＝０μｍであるとは、フェーズドアレイアンテナに第１の電極を設けずに、図１に示すフェーズドアレイアンテナを用いてシミュレーションを行うことを意味している。
【００３９】
図７のシミュレーション結果から、第１の電極の厚さがフェーズドアレイアンテナの損失に影響を与えることがわかる。上記シミュレーション条件において、第１の電極の厚さが０.５μｍ未満である場合、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの損失は、図１に示すフェーズドアレイアンテナの損失よりも小さい；第１の電極の厚さが０.５μｍよりも厚い場合、本開示の実施例に係るフェーズドアレイアンテナの損失は、図１に示したフェーズドアレイアンテナの損失よりも大きくなる。選択的には、本開示の実施例に係るフェーズドアレイが上記のようなパラメータを採用する場合、第１の電極の厚さＨは、約０.０１μｍより大きく約０.５μｍより小さい値をとり得る。
【００４０】
本開示の別の態様によれば、別の表示パネルが開示される。選択的には、表示パネルは、本開示の実施例に係る少なくとも１つのフェーズドアレイアンテナ、例えば、上記に詳細に開示される１つまたは複数の実施例の少なくとも１つのフェーズドアレイアンテナを含み得る。したがって、当該表示パネルの選択的な実施例については、フェーズドアレイアンテナの実施例を参照することができる。
【００４１】
図８は、本発明の実施例に係る表示パネルの平面図を模式的に示している。図８に示すように、表示パネル８００は、周辺領域８１と表示領域８２とを有することができる。フェーズドアレイアンテナ２００、３００は、表示パネルの周辺領域８１に位置することができる。
【００４２】
例示的な実施例において、表示パネル８００は、カラーフィルム基板及びアレイ基板を含む液晶表示パネルであってもよい。フェーズドアレイアンテナに関する上記実施例に記載される第１の基板２０を、カラーフィルム基板とアレイ基板との一方とし、第２の基板３０を、カラーフィルム基板とアレイ基板との他方としてよい。本開示の実施例において、フェーズドアレイアンテナの電圧制御位相シフト材が液晶材料である場合、液晶表示パネルの液晶層は、フェーズドアレイアンテナの液晶層と一体に形成されてよい。
【００４３】
本開示の実施例において、カラーフィルム基板及びアレイ基板に、液晶表示パネルに必要とされる他の常用な元素又は部品をさらに設置することができる。例示として、カラーフィルム基板は、第１の偏光子、アレイ状に配置されたカラーフィルター、及び各カラーフィルターを離隔するブラックマトリックスをさらに含むことができるがこれに限定されない；アレイ基板は、アレイ状に配置された薄膜トランジスタ、画素電極、第２の偏光子を含むことができるがこれに限定されない。
【００４４】
本開示のさらに別の態様によれば、表示装置をさらに開示している。図９は、本開示の実施例に係る表示装置９００の平面図を模式的に示している。図９に示すように、当該表示装置は、本開示の実施例に係る表示パネル８００、例えば、上記に詳細に開示される１つまたは複数の実施例の表示パネル８００を含みえる。したがって、当該表示装置の選択的な実施例について、表示パネル８００の実施例を参照することができ、より具体的には、本開示のフェーズドアレイアンテナの実施例を参照することができる。
【００４５】
以上、説明および記述の目的のために、実施例の上記記述が提供されている。本願を網羅的に又は制限的に記載することを意図していない。特定な実施例の各素子又は特徴が、通常、特定な実施例に限らず、適宜な状況には、具体的に例示又は説明されなくても、これらの素子および特徴が交換可能であり、選択される実施例に適用されることができる。同様に、多くの方法で変更することができる。そのような変更は、本願から逸脱するものとみなされるべきではなく、そのような修正が全て本願の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１１  第１の基板
１２  第２の基板と、
１３  フェーズドアレイユニット
１００  フェーズドアレイアンテナ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェーズドアレイアンテナであって、
第１の基板と、
前記第１の基板に配置された複数のフェーズドアレイユニットと、を含み、
少なくとも１つのフェーズドアレイユニットは、
第１の電極と、
前記第１の電極と対向して設置された第２の電極と、
電圧制御位相シフト材を制御するためのバイアス信号を受信するように配置される前記第１の電極と、グランド電極とされる前記第２の電極との間に位置する前記電圧制御位相シフト材と、
前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材から遠い側に位置しており、前記第１の電極と絶縁的に離間され、伝送信号を送受信するように配置されるマイクロストリップラインと、を含むことを特徴とするフェーズドアレイアンテナ。        
【請求項２】
前記第１の電極の厚さは、約０.０１μｍより大きく０.５μｍより小さい値であることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項３】
前記第１の基板における前記マイクロストリップラインと前記第１の電極の正投写とが重なり合うことを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項４】
異なるフェーズドアレイユニット間の前記第１の電極は電気的に離間されていることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項５】
各前記フェーズドアレイユニットは、前記マイクロストリップラインと前記第１の電極との間に位置する絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項６】
異なるフェーズドアレイユニットに対応する絶縁層が一体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項７】
前記第１の電極および前記マイクロストリップラインは、スパイラル状またはメアンダ状を有していることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項８】
前記第２の電極は、バルク電極であることを特徴とする請求項１に記載のフェーズドアレイアンテナ。        
【請求項９】
異なるフェーズドアレイユニットの第２の電極が一体に形成されていることを特徴とする請求項８に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１０】
前記伝送信号を伝送するように配置される給電インターフェースと、前記給電インターフェースを各フェーズドアレイユニットのマイクロストリップラインにカップリングするように配置される電力分配器とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１１】
前記電力分配器は、前記マイクロストリップラインと同層に設置されていることを特徴とする請求項１０に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１２】
前記フェーズドアレイアンテナの周辺領域に位置するピンと、前記ピンを前記第１の電極にカップリングする配線とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１３】
前記ピンおよび前記配線は、前記第１の電極と同層に設置されることを特徴とする請求項１２に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１４】
前記電圧制御位相シフト材は、液晶材料からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１５】
第２の基板をさらに含み、
前記複数のフェーズドアレイユニットは、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１６】
前記第１の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第１の配向層と、前記第２の電極の前記電圧制御位相シフト材に近い側に位置する第２の配向層とをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１７】
前記第１の電極の材料は、金属及び金属酸化物のいずれか一方又は両方を含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１８】
前記マイクロストリップラインの材料は、金属を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナ。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のフェーズドアレイアンテナを含むことを特徴とする表示パネル。
【請求項２０】
前記フェーズドアレイアンテナは、前記表示パネルの周辺領域に位置していることを特徴とする請求項１９に記載の表示パネル。
【請求項２１】
前記表示パネルは、カラーフィルム基板とアレイ基板とを有する液晶表示パネルを含み、前記第１の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との一方であり、第２の基板は、前記カラーフィルム基板と前記アレイ基板との他方であることを特徴とする請求項１９に記載の表示パネル。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の表示パネルを含むことを特徴とする表示装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
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【国際調査報告】
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