TFT基板、使用该TFT基板的扫描天线以及TFT基板的制造方法与流程

本发明涉及扫描天线，特别是涉及天线单位(有时也称为“振子天线”。)具有液晶电容的扫描天线(有时也称为“液晶阵列天线”。)及其制造方法。

背景技术：

移动体通信或卫星广播用天线需要能改变波束的方向(被称为“波束扫描”或者“波束定向(beamsteering)”。)的功能。作为具有这种功能的天线(以下称为“扫描天线(scannedantenna)”。)，已知具备天线单位的相控阵列天线。但是，现有的相控阵列天线的价格高，这成为向消费品普及的障碍。特别是，当天线单位的数量增加时，成本会显著上升。

因此，已提出利用了液晶材料(包含向列液晶、高分子分散液晶)的大的介电各向异性(双折射率)的扫描天线(专利文献1～4和非专利文献1)。液晶材料的介电常数具有频率分散性，因此在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”。)特别标记为“介电常数m(εm)”。

在专利文献3和非专利文献1中，记载了通过利用液晶显示装置(以下称为“lcd”。)的技术能得到价格低的扫描天线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-116573号公报

专利文献2：特开2007-295044号公报

专利文献3：特表2009-538565号公报

专利文献4：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).

技术实现要素：

发明要解决的问题

如上所述，虽然已知通过应用lcd技术来实现价格低的扫描天线这样的想法，但是没有具体地记载了利用lcd技术的扫描天线的结构、其制造方法以及其驱动方法的文献。

因此，本发明的目的在于提供能利用现有的lcd的制造技术批量生产的扫描天线用tft基板、使用该tft基板的扫描天线以及tft基板的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式的tft基板具有电介质基板和在上述电介质基板上排列的多个天线单位区域，上述tft基板包含发送接收区域和非发送接收区域，上述发送接收区域包含上述多个天线单位区域，上述非发送接收区域位于上述发送接收区域以外的区域，上述多个天线单位区域各自具备：薄膜晶体管，其支撑于上述电介质基板，包含栅极电极、半导体层、位于上述栅极电极与上述半导体层之间的栅极绝缘层、以及电连接到上述半导体层的源极电极及漏极电极；第1绝缘层，其覆盖上述薄膜晶体管，且具有将上述薄膜晶体管的上述漏极电极露出的第1开口部；以及贴片电极，其形成于上述第1绝缘层上和上述第1开口部内，电连接到上述薄膜晶体管的上述漏极电极，上述贴片电极包含金属层，上述金属层的厚度大于上述薄膜晶体管的上述源极电极和上述漏极电极的厚度。

在某实施方式中，上述tft基板可以还具备覆盖上述贴片电极的第2绝缘层。上述金属层的厚度可以是1μm以上30μm以下。

在某实施方式中，上述tft基板可以在上述发送接收区域中还具有形成于上述电介质基板上的电阻膜和连接到上述电阻膜的加热器用端子。

在某实施方式中，上述tft基板还具备配置于上述非发送接收区域的传输端子部，上述传输端子部具有：贴片连接部，其由与上述贴片电极相同的导电膜形成；上述第2绝缘层，其延伸设置在上述贴片连接部上，具有将上述贴片连接部的一部分露出的第2开口部；以及上部透明电极，其形成于上述第2绝缘层上和上述第2开口部内，与上述贴片连接部电连接。

在某实施方式中，上述tft基板还具备栅极端子部，上述栅极端子部具有：栅极总线，其由与上述栅极电极相同的导电膜形成；上述栅极绝缘层、上述第1绝缘层和上述第2绝缘层，其延伸设置在上述栅极总线上；以及栅极端子用上部连接部，其由与上述上部透明电极相同的透明导电膜形成，在上述栅极绝缘层、上述第1绝缘层和上述第2绝缘层中形成有将上述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔，上述栅极端子用上部连接部配置于上述第2绝缘层上和上述栅极端子接触孔内，在上述栅极端子接触孔内与上述栅极总线接触。

在某实施方式中，上述tft基板还具备配置于上述非发送接收区域的传输端子部，上述传输端子部具有：源极连接配线，其由与上述源极电极相同的导电膜形成；上述第1绝缘层，其延伸设置在上述源极连接配线上，具有将上述源极连接配线的一部分露出的第3开口部和将上述源极连接配线的另一部分露出的第4开口部；贴片连接部，其形成于上述第1绝缘层上和上述第3开口部内；以及上部透明电极，其形成于上述第1绝缘层上和上述第4开口部内，上述贴片连接部经由上述源极连接配线与上述上部透明电极电连接，上述贴片连接部由与上述贴片电极相同的导电膜形成，上述第2绝缘层延伸设置在上述传输端子部上，覆盖上述贴片连接部，且具有将上述上部透明电极的至少一部分露出的开口。

在某实施方式中，上述tft基板还具备配置于上述非发送接收区域的传输端子部，上述传输端子部具有：贴片连接部，其由与上述贴片电极相同的导电膜形成在上述第1绝缘层上；以及保护导电层，其覆盖上述贴片连接部，上述第2绝缘层延伸设置在上述保护导电层上，具有将上述保护导电层的一部分露出的开口。

在某实施方式中，上述tft基板还具备栅极端子部，上述栅极端子部具有：栅极总线，其由与上述栅极电极相同的导电膜形成；上述栅极绝缘层和上述第1绝缘层，其延伸设置在上述栅极总线上；以及栅极端子用上部连接部，其由透明导电膜形成，在上述栅极绝缘层和上述第1绝缘层中，形成有将上述栅极端子用上部连接部露出的栅极端子接触孔，上述栅极端子用上部连接部配置于上述第1绝缘层上和上述栅极端子接触孔内，在上述栅极端子接触孔内与上述栅极总线接触，上述第2绝缘层延伸设置在上述栅极端子用上部连接部上，具有将上述栅极端子用上部连接部的一部分露出的开口。

本发明的一实施方式的扫描天线具备：上述的任一方式所述的tft基板；缝隙基板，其以与上述tft基板相对的方式配置；液晶层，其设置在上述tft基板与上述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与上述缝隙基板的与上述液晶层相反的一侧的表面相对的方式配置，上述缝隙基板具有其它电介质基板和形成于上述其它电介质基板的上述液晶层侧的表面的缝隙电极，上述缝隙电极具有多个缝隙，上述多个缝隙与上述tft基板的上述多个天线单位区域中的上述贴片电极对应配置。

本发明的另一实施方式的扫描天线具备：上述的任一方式所述的tft基板；缝隙基板，其以与上述tft基板相对的方式配置；液晶层，其设置在上述tft基板与上述缝隙基板之间；以及反射导电板，其以隔着电介质层与上述缝隙基板的与上述液晶层相反的一侧的表面相对的方式配置，上述缝隙基板具有其它电介质基板和形成于上述其它电介质基板的上述液晶层侧的表面的缝隙电极，上述缝隙电极具有多个缝隙，上述多个缝隙与上述tft基板的上述多个天线单位区域中的上述贴片电极对应配置，上述缝隙电极连接到上述tft基板的上述传输端子部。

在本发明的一实施方式的tft基板的制造方法中，上述tft基板具有包含多个天线单位区域的发送接收区域和上述发送接收区域以外的非发送接收区域，上述多个天线单位区域各自具备薄膜晶体管和贴片电极，上述tft基板的制造方法包含如下工序：(a)在电介质基板上形成薄膜晶体管；(b)以覆盖上述薄膜晶体管的方式形成第1绝缘层，在上述第1绝缘层中形成将上述薄膜晶体管的漏极电极的一部分露出的第1开口部；(c)在上述第1绝缘层上和上述第1开口部内形成贴片电极用导电膜，通过上述贴片电极用导电膜的图案化，形成在上述第1开口部内与上述漏极电极接触的贴片电极；以及(d)形成覆盖上述贴片电极的第2绝缘层，上述贴片电极包含金属层，上述金属层的厚度大于上述薄膜晶体管的源极电极和漏极电极的厚度。

在某实施方式中，上述工序(a)包含：工序(a1)，其在电介质基板上形成栅极用导电膜，通过上述栅极用导电膜的图案化，形成多个栅极总线和上述薄膜晶体管的栅极电极；工序(a2)，其形成覆盖上述多个栅极总线和上述栅极电极的栅极绝缘层；工序(a3)，其在上述栅极绝缘层上形成上述薄膜晶体管的半导体层；以及工序(a4)，其在上述半导体层上和上述栅极绝缘层上形成源极用导电膜，通过上述源极用导电膜的图案化形成多个源极总线以及连接到上述半导体层的源极电极及漏极电极，得到薄膜晶体管。

在某实施方式中，上述tft基板在上述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，上述工序(c)包含通过上述贴片电极用导电膜的图案化而在上述非发送接收区域中形成贴片连接部的工序，在上述工序(d)之后，包含如下工序：对上述栅极绝缘层、上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层一并进行蚀刻，由此，在上述第2绝缘层中形成将上述贴片连接部露出的第2开口部，并且在上述栅极绝缘层、上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层中形成将上述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔；以及在上述第2绝缘层上、上述第2开口部内以及上述栅极端子接触孔内形成透明导电膜，通过上述透明导电膜的图案化，形成在上述第2开口部内与上述贴片连接部接触的上部透明电极而得到传输端子部，并且形成在上述栅极端子接触孔内与上述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部。

在某实施方式中，上述tft基板在上述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，上述工序(a4)包含通过上述源极用导电膜的图案化而在上述非发送接收区域中形成源极连接配线的工序，上述工序(b)包含在上述第1绝缘层中形成上述第1开口部，并且形成将上述源极连接配线的一部分露出的第3开口部、将上述源极连接配线的另一部分露出的第4开口部、以及将上述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔的工序，在上述工序(b)与上述工序(c)之间还包含如下工序：形成透明导电膜，通过上述透明导电膜的图案化，形成在上述第3开口部内与上述源极连接配线接触的上部透明电极，并且形成在上述栅极端子接触孔内与上述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部，上述工序(c)还包含通过上述贴片电极用导电膜的图案化，形成在上述第4开口部内与上述源极连接配线接触的贴片连接部而得到传输端子部的工序，在上述传输端子部中，上述贴片连接部与上述上部透明电极经由上述源极连接配线电连接，在上述工序(d)之后还包含在上述第2绝缘层中形成将上述上部透明电极的一部分和上述栅极端子用上部连接部的一部分分别露出的开口的工序。

在某实施方式中，上述tft基板在上述非发送接收区域中还具备栅极端子部和传输端子部，上述工序(b)包含在上述第1绝缘层中形成上述第1开口部，并且形成将上述栅极总线的一部分露出的栅极端子接触孔的工序，在上述工序(b)与上述工序(c)之间还包含如下工序：形成透明导电膜，通过上述透明导电膜的图案化，形成在上述栅极端子接触孔内与上述栅极总线接触的栅极端子用上部连接部而得到栅极端子部，上述工序(c)包含通过上述贴片电极用导电膜的图案化而在上述非发送接收区域中形成贴片连接部的工序，在上述工序(c)与上述工序(d)之间还包含形成覆盖上述贴片连接部的保护导电层的工序，在上述工序(d)之后，还包含在上述第2绝缘层中形成将上述保护导电层的一部分和上述栅极端子用上部连接部的一部分分别露出的开口的工序。

发明效果

根据本发明的某实施方式，可提供能利用现有的lcd的制造技术批量生产的扫描天线用tft基板、使用该tft基板的扫描天线以及tft基板的制造方法。

附图说明

图1是示意性地表示第1实施方式的扫描天线1000的一部分的截面图。

图2(a)和图2(b)分别是表示扫描天线1000中的tft基板101和缝隙基板201的示意性俯视图。

图3(a)和图3(b)分别是示意性地表示tft基板101的天线单位区域u的截面图和俯视图。

图4(a)～图4(c)分别是示意性地表示tft基板101的栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。

图5是表示tft基板101的制造工序的一例的图。

图6是示意性地表示缝隙基板201的天线单位区域u和端子部it的截面图。

图7是用于说明tft基板101和缝隙基板201的传输部的示意性截面图。

图8(a)～图8(c)分别是表示第2实施方式的tft基板102的栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。

图9是表示tft基板102的制造工序的一例的图。

图10(a)～图10(c)分别是表示第3实施方式的tft基板103的栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。

图11是表示tft基板103的制造工序的一例的图。

图12是用于说明tft基板103和缝隙基板203的传输部的示意性截面图。

图13(a)是具有加热器用电阻膜68的tft基板104的示意性俯视图，图13(b)是用于说明缝隙57和贴片电极15的尺寸的示意性俯视图。

图14(a)和图14(b)是表示电阻加热结构80a和80b的示意性结构和电流的分布的图。

图15(a)～图15(c)是表示电阻加热结构80c～80e的示意性结构和电流的分布的图。

图16是表示本发明的实施方式的扫描天线的1个天线单位的等价电路的图。

图17(a)～图17(c)、图17(e)～图17(g)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的例子的图，图17(d)是表示进行点反转驱动的lcd面板的显示信号的波形的图。

图18(a)～图18(e)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的另一例的图。

图19(a)～图19(e)是表示在实施方式的扫描天线的驱动中使用的各信号的波形的又一例的图。

图20(a)是表示现有的lcd900的结构的示意图，图20(b)是lcd面板900a的示意性截面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的扫描天线及其制造方法。在以下的说明中，首先，说明公知的tft型lcd(以下称为“tft-lcd”。)的结构和制造方法。不过，针对在lcd的技术领域中周知的事项，有时省略说明。关于tft-lcd的基本技术，请参照例如liquidcrystals，applicationsanduses，vol.1-3(editor：birendabahadur，publisher：worldscientificpubcoinc)等。为了参考，在本说明书中引用上述文献的全部公开内容。

参照图20(a)和图20(b)说明典型的透射型tft-lcd(以下简称为“lcd”。)900的结构和动作。在此，例示在液晶层的厚度方向上施加电压的纵向电场模式(例如tn模式或垂直取向模式)的lcd900。对lcd的液晶电容施加的电压的帧频率(典型地为极性反转频率的2倍)例如在4倍速驱动下也为240hz，作为lcd的液晶电容的电介质层的液晶层的介电常数ε与相对于微波(例如卫星广播或ku频带(12～18ghz)、k频带(18～26ghz)、ka频带(26～40ghz))的介电常数m(εm)不同。

如在图20(a)中示意性地表示的，透射型lcd900具备液晶显示面板900a、控制电路cntl、背光源(未图示)以及电源电路(未图示)等。液晶显示面板900a包括：液晶显示单元lcc；以及包含栅极驱动器gd和源极驱动器sd的驱动电路。驱动电路例如可以安装于液晶显示单元lcc的tft基板910，驱动电路的一部分或者全部也可以与tft基板910一体化(单片化)。

在图20(b)中示意性地示出lcd900所具有的液晶显示面板(以下称为“lcd面板”。)900a的截面图。lcd面板900a具有tft基板910、相对基板920以及设置于它们之间的液晶层930。tft基板910和相对基板920均具有玻璃基板等透明基板911、921。作为透明基板911、921，除了玻璃基板以外，有时也使用塑料基板。塑料基板例如用透明的树脂(例如聚酯)和玻璃纤维(例如无纺布)形成。

lcd面板900a的显示区域dr包括排列成矩阵状的像素p。在显示区域dr的周边形成有无助于显示的边框区域fr。液晶材料由以包围显示区域dr的方式形成的密封部(未图示)密封到显示区域dr内。密封部例如通过使包含紫外线固化性树脂和间隔物(例如树脂珠)的密封材料固化而形成，将tft基板910与相对基板920相互粘接、固定。密封材料中的间隔物将tft基板910与相对基板920的间隙、即液晶层930的厚度控制为恒定。为了抑制液晶层930的厚度的面内不匀，在显示区域dr内的被遮光的部分(例如配线上)使用紫外线固化性树脂形成柱状间隔物。近年来，如在液晶电视或智能电话用lcd面板中可以看到的，无助于显示的边框区域fr的宽度变得非常窄。

在tft基板910中，在透明基板911上形成有tft912、栅极总线(扫描线)gl、源极总线(显示信号线)sl、像素电极914、辅助电容电极(未图示)、cs总线(辅助电容线)(未图示)。cs总线与栅极总线平行地设置。或者有时也将下一级的栅极总线作为cs总线使用(cs导通栅极结构)。

像素电极914由控制液晶的取向的取向膜(例如聚酰亚胺膜)覆盖。取向膜以与液晶层930接触的方式设置。tft基板910多配置于背光源侧(与观察者相反的一侧)。

相对基板920多配置于液晶层930的观察者侧。相对基板920在透明基板921上具有彩色滤光片层(未图示)、相对电极924以及取向膜(未图示)。相对电极924设置为构成显示区域dr的多个像素p共用，因此也被称为共用电极。彩色滤光片层包括按每一像素p设置的彩色滤光片(例如红滤光片、绿滤光片、蓝滤光片)和用于遮挡对于显示而言不需要的光的黑矩阵(遮光层)。黑矩阵例如以对显示区域dr内的像素p之间和边框区域fr进行遮光的方式配置。

tft基板910的像素电极914、相对基板920的相对电极924以及它们之间的液晶层930构成液晶电容clc。各个液晶电容与像素对应。为了保持对液晶电容clc施加的电压(为了提高所谓的电压保持率)，形成有与液晶电容clc电并联连接的辅助电容cs。辅助电容cs典型地包括与像素电极914设为相同电位的电极、无机绝缘层(例如栅极绝缘层(sio2层))以及连接到cs总线的辅助电容电极。从cs总线典型地供应与相对电极924相同的共用电压。

作为对液晶电容clc施加的电压(有效电压)降低的原因，有(1)基于作为液晶电容clc的电容值cclc与电阻值r的乘积的cr时间常数的原因、(2)由液晶材料中包含的离子性杂质导致的界面极化和/或液晶分子的取向极化等。其中，液晶电容clc的cr时间常数带来的贡献较大，通过设置电并联连接到液晶电容clc的辅助电容cs，能增大cr时间常数。此外，液晶电容clc的作为电介质层的液晶层930的体积电阻率在是通用的向列液晶材料的情况下，超过10¹²ω·cm的量级。

对像素电极914供应的显示信号是在根据从栅极驱动器gd供应到栅极总线gl的扫描信号而选择的tft912成为导通状态时对连接到该tft912的源极总线sl供应的显示信号。因而，连接到某栅极总线gl的tft912同时成为导通状态，此时，从连接到该行的像素p的各个tft912的源极总线sl供应对应的显示信号。从第1行(例如显示面的最上行)到第m行(例如显示面的最下行)为止依次进行该动作，从而在由m行的像素行构成的显示区域dr中写入、显示1个图像(帧)。当像素p按m行n列排列成矩阵状时，与各像素列对应地设置至少1个源极总线sl，而总共设置至少n个源极总线sl。

这种扫描被称为线顺序扫描，从选择1个像素行到选择下一行为止的时间被称为水平扫描期间(1h)，从选择某行到再次选择该行为止的时间被称为垂直扫描期间(1v)或者帧。此外，一般来说，1v(或者1帧)成为将选择全部m个像素行的期间m·h加上消隐期间而得到的期间。

例如在输入视频信号为ntsc信号的情况下，现有的lcd面板的1v(＝1帧)是1/60sec(16.7msec)。ntsc信号是隔行信号，帧频率为30hz，场频率为60hz，但在lcd面板中需要在各场中对全部像素供应显示信号，因此以1v＝(1/60)sec驱动(60hz驱动)。此外，近年来，为了改善动态图像显示特性，也有以2倍速驱动(120hz驱动、1v＝(1/120)sec)驱动的lcd面板，还有为了进行3d显示而以4倍速(240hz驱动、1v＝(1/240)sec)驱动的lcd面板。

当对液晶层930施加直流电压时，有效电压降低，像素p的亮度降低。在该有效电压的降低中有上述的界面极化和/或取向极化的贡献，因此即使设置辅助电容cs也难以完全防止。例如，当将与某中间灰度级对应的显示信号按每一帧写入全部像素时，亮度会按每一帧变动，而被观察为闪烁。另外，当对液晶层930长时间施加直流电压时，有时会发生液晶材料的电解。另外，有时也会是杂质离子偏析于单侧的电极，而无法对液晶层施加有效的电压，液晶分子无法动作。为了防止这些情况，lcd面板900a进行所谓的交流驱动。典型地进行使显示信号的极性按每1帧(每1垂直扫描期间)反转的帧反转驱动。例如在现有的lcd面板中，按每1/60sec进行极性反转(极性反转的周期为30hz)。

另外，为了在1帧内也使施加的电压的极性不同的像素均匀地分布，而进行点反转驱动或者线反转驱动等。其原因是，正极性与负极性时，难以使对液晶层施加的有效电压的大小完全一致。例如当液晶材料的体积电阻率超过10¹²ω·cm的量级时，若按每1/60sec进行点反转或者线反转驱动，则几乎不会看到闪烁。

栅极驱动器gd和源极驱动器sd基于从控制电路cntl向栅极驱动器gd和源极驱动器sd供应的信号将lcd面板900a中的扫描信号和显示信号分别供应到栅极总线gl和源极总线sl。例如，栅极驱动器gd和源极驱动器sd分别连接到设置于tft基板910的对应的端子。栅极驱动器gd和源极驱动器sd例如有时作为驱动器ic安装于tft基板910的边框区域fr，有时以单片形成于tft基板910的边框区域fr。

相对基板920的相对电极924经由被称为传输(转移)的导电部(未图示)电连接到tft基板910的端子(未图示)。传输是通过例如与密封部重叠或者对密封部的一部分赋予导电性而形成的。这是为了缩窄边框区域fr。从控制电路cntl对相对电极924直接或者间接地供应共用电压。典型地，共用电压如上所述也对cs总线供应。

[扫描天线的基本结构]

使用了利用液晶材料的大的介电常数m(εm)的各向异性(双折射率)的天线单位的扫描天线对施加于与lcd面板的像素对应的天线单位的各液晶层的电压进行控制，使各天线单位的液晶层的有效的介电常数m(εm)变化，从而由静电电容不同的天线单位形成二维图案(与由lcd进行的图像的显示对应。)。从天线出射或者由天线接收的电磁波(例如微波)被赋予与各天线单位的静电电容相应的相位差，根据由静电电容不同的天线单位形成的二维图案而在特定的方向上具有强指向性(波束扫描)。例如从天线出射的电磁波是通过考虑由各天线单位赋予的相位差而对输入电磁波入射到各天线单位并在各天线单位散射后得到的球面波进行积分而得到的。也能认为各天线单位作为“移相器：phaseshifter”发挥功能。关于使用液晶材料的扫描天线的基本结构和动作原理，请参照专利文献1～4和非专利文献1、2。非专利文献2公开了排列有螺旋状缝隙的扫描天线的基本结构。为了参考，在本说明书中引用专利文献1～4和非专利文献1、2的全部公开内容。

此外，本发明的实施方式的扫描天线的天线单位虽然与lcd面板的像素类似，但是与lcd面板的像素的结构不同，且多个天线单位的排列也与lcd面板中的像素的排列不同。参照示出后面详细说明的第1实施方式的扫描天线1000的图1来说明本发明的实施方式的扫描天线的基本结构。扫描天线1000是缝隙排列成同心圆状的径向线缝隙天线，但本发明的实施方式的扫描天线不限于此，例如缝隙的排列也可以是公知的各种排列。

图1是示意性地表示本实施方式的扫描天线1000的一部分的截面图，示意性地表示从设置于排列成同心圆状的缝隙的中心近旁的供电销72(参照图2(b))起沿着半径方向的截面的一部分。

扫描天线1000具备tft基板101、缝隙基板201、配置在它们之间的液晶层lc、以及以隔着空气层54与缝隙基板201相对的方式配置的反射导电板65。扫描天线1000从tft基板101侧发送、接收微波。

tft基板101具有玻璃基板等电介质基板1、形成于电介质基板1上的多个贴片电极15以及多个tft10。各贴片电极15连接到对应的tft10。各tft10连接到栅极总线和源极总线。

缝隙基板201具有玻璃基板等电介质基板51和形成于电介质基板51的液晶层lc侧的缝隙电极55。缝隙电极55具有多个缝隙57。

反射导电板65配置成隔着空气层54与缝隙基板201相对。能使用由相对于微波的介电常数m小的电介质(例如ptfe等氟树脂)形成的层来代替空气层54。缝隙电极55和反射导电板65以及它们之间的电介质基板51及空气层54作为波导路径301发挥功能。

贴片电极15、包含缝隙57的缝隙电极55的部分以及它们之间的液晶层lc构成天线单位u。在各天线单位u中，1个贴片电极15隔着液晶层lc与包含1个缝隙57的缝隙电极55的部分相对，构成液晶电容。贴片电极15与缝隙电极55隔着液晶层lc相对的结构与图20所示的lcd面板900a的像素电极914与相对电极924隔着液晶层930相对的结构类似。即，扫描天线1000的天线单位u与lcd面板900a中的像素p具有类似的构成。另外，天线单位在具有与液晶电容电并联连接的辅助电容(参照图13(a)、图16)方面也具有与lcd面板900a中的像素p相似的构成。但是，扫描天线1000与lcd面板900a具有许多不同点。

首先，扫描天线1000的电介质基板1、51所要求的性能不同于lcd面板的基板所要求的性能。

lcd面板一般使用在可见光中透明的基板，例如使用玻璃基板或者塑料基板。在反射型的lcd面板中，背面侧的基板不需要有透明性，因此有时也使用半导体基板。而作为天线用的电介质基板1、51，优选相对于微波的介电损耗(将相对于微波的介电损耗角正切表示为tanδm。)小。优选电介质基板1、51的tanδm为大致0.03以下，进一步优选为0.01以下。具体地，能使用玻璃基板或者塑料基板。玻璃基板与塑料基板相比尺寸稳定性、耐热性优异，适于使用lcd技术形成tft、配线、电极等电路要素。例如在形成波导路径的材料是空气和玻璃的情况下，玻璃的上述介电损耗较大，因此从较薄的玻璃更能减小波导损耗这一观点出发，优选是400μm以下，更优选是300μm以下。没有特别的下限，只要在制造工艺中能无破损地进行处理即可。

电极所使用的导电材料也是不同的。在lcd面板的像素电极、相对电极中多使用ito膜作为透明导电膜。但是，ito相对于微波的tanδm大，无法作为天线中的导电层使用。缝隙电极55与反射导电板65一起作为波导路径301的壁发挥功能。因而，为了抑制微波透射过波导路径301的壁，优选波导路径301的壁的厚度、即金属层(cu层或者al层)的厚度大。已知金属层的厚度若是表皮深度的3倍，则电磁波衰减为1/20(-26db)，若是5倍，则衰减为1/150(-43db)左右。因而，若金属层的厚度是表皮深度的5倍，则能将电磁波的透射率降低为1％。例如，当针对10ghz的微波使用厚度为3.3μm以上的cu层和厚度为4.0μm以上的al层时，能将微波降低到1/150。另外，当针对30ghz的微波使用厚度为1.9μm以上的cu层和厚度为2.3μm以上的al层时，能将微波降低到1/150。这样，优选缝隙电极55由比较厚的cu层或者al层形成。cu层或者al层的厚度没有特别的上限，能考虑成膜时间或成本而适当地设定。当使用cu层时，能得到与使用al层相比形成为较薄的优点。不仅能采用在lcd的制造工艺中使用的薄膜沉积法，还能采用将cu箔或者al箔贴附于基板等其它方法来形成比较厚的cu层或者al层。金属层的厚度例如是2μm以上30μm以下。在使用薄膜沉积法形成的情况下，优选金属层的厚度是5μm以下。此外，反射导电板65能使用例如厚度为数mm的铝板、铜板等。

虽然为了避免缝隙附近的自由电子的振动被诱发为贴片电极内的自由电子的振动时转化为热的损耗，而优选贴片电极15的片电阻低，但由于并不是如缝隙电极55那样构成波导路径301，因此能使用与缝隙电极55相比厚度较小的cu层或者al层。从批量生产性的观点出发，优选使用al层，优选al层的厚度例如是1μm～2μm。

另外，天线单位u的排列间距与像素间距大为不同。例如，当考虑12ghz(ku频带)的微波用的天线时，波长λ例如是25mm。这样，如专利文献4所记载的，天线单位u的间距是λ/4以下和/或λ/5以下，因此成为6.25mm以下和/或5mm以下。这比lcd面板的像素的间距大10倍以上。因而，天线单位u的长度和宽度也会比lcd面板的像素长度和宽度大约10倍。

当然，天线单位u的排列可与lcd面板中的像素的排列不同。在此，示出排列成同心圆状的例子(例如参照特开2002-217640号公报)，但不限于此，例如也可以如非专利文献2所记载的那样排列成螺旋状。而且，也可以如专利文献4所记载的那样排列成矩阵状。

扫描天线1000的液晶层lc的液晶材料所要求的特性与lcd面板的液晶材料所要求的特性不同。lcd面板通过像素的液晶层的折射率变化而对可见光(波长为380nm～830nm)的偏振光赋予相位差，从而使偏振状态变化(例如使直线偏振光的偏振轴方向旋转或者使圆偏振光的圆偏振度变化)，由此进行显示。而实施方式的扫描天线1000通过使天线单位u所具有的液晶电容的静电电容值变化而使从各贴片电极激振(再辐射)的微波的相位变化。因而，优选液晶层的相对于微波的介电常数m(εm)的各向异性(δεm)大，优选tanδm小。例如能适于使用在m.witteketal.，sid2015digestpp.824-826中记载的δεm为4以上且tanδm为0.02以下(均为19gz的值)。除此以外，能使用在九鬼、高分子55卷8月号pp.599-602(2006)中记载的δεm为0.4以上、tanδm为0.04以下的液晶材料。

液晶材料的介电常数一般具有频率分散性，但相对于微波的介电各向异性δεm与相对于可见光的折射率各向异性δn存在正相关关系。因而可以说，就相对于微波的天线单位用的液晶材料而言，优选是相对于可见光的折射率各向异性δn大的材料。lcd用的液晶材料的折射率各向异性δn是用相对于550nm的光的折射率各向异性来评价的。当在此也将相对于550nm的光的δn(双折射率)用作指标时，在针对微波的天线单位中使用δn为0.3以上、优选为0.4以上的向列液晶。δn没有特别的上限。不过，δn大的液晶材料存在极性强的倾向，因此有可能会致使可靠性降低。从可靠性的观点出发，优选δn是0.4以下。液晶层的厚度例如是5μm～500μm。

以下，更详细地说明本发明的实施方式的扫描天线的结构和制造方法。

(第1实施方式)

首先，参照图1和图2。图1如详述那样是扫描天线1000的中心附近的示意性局部截面图，图2(a)和图2(b)分别是表示扫描天线1000中的tft基板101和缝隙基板201的示意性俯视图。

扫描天线1000具有按二维排列的多个天线单位u，在此例示的扫描天线1000中，多个天线单位排列成同心圆状。在以下的说明中，将与天线单位u对应的tft基板101的区域和缝隙基板201的区域称为“天线单位区域”，标注与天线单位相同的附图标记u。另外，如图2(a)和图2(b)所示，在tft基板101和缝隙基板201中，将由按二维排列的多个天线单位区域划定的区域称为“发送接收区域r1”，将发送接收区域r1以外的区域称为“非发送接收区域r2”。在非发送接收区域r2中设置端子部、驱动电路等。

图2(a)是表示扫描天线1000中的tft基板101的示意性俯视图。

在图示的例子中，从tft基板101的法线方向观看时，发送接收区域r1是环状。非发送接收区域r2包括位于发送接收区域r1的中心部的第1非发送接收区域r2a和位于发送接收区域r1的周缘部的第2非发送接收区域r2b。发送接收区域r1的外径例如是200mm～1500mm，是根据通信量等设定的。

在tft基板101的发送接收区域r1中设有由电介质基板1支撑的多个栅极总线gl和多个源极总线sl，利用这些配线来规定天线单位区域u。天线单位区域u在发送接收区域r1中排列成例如同心圆状。天线单位区域u各自包括tft和电连接到tft的贴片电极。tft的源极电极电连接到源极总线sl，tft的栅极电极电连接到栅极总线gl。另外，tft的漏极电极与贴片电极电连接。

在非发送接收区域r2(r2a、r2b)中以包围发送接收区域r1的方式配置有密封区域rs。对密封区域rs赋予密封材料(未图示)。密封材料使tft基板101和缝隙基板201相互粘接，并且在这些基板101、201之间封入液晶。

在非发送接收区域r2中的密封区域rs的外侧设置有栅极端子部gt、栅极驱动器gd、源极端子部st以及源极驱动器sd。栅极总线gl各自经由栅极端子部gt连接到栅极驱动器gd。源极总线sl各自经由源极端子部st连接到源极驱动器sd。此外，在该例中，源极驱动器sd和栅极驱动器gd形成于电介质基板1上，但这些驱动器中的一方或者双方也可以设置于另一电介质基板上。

在非发送接收区域r2中还设置有多个传输端子部pt。传输端子部pt与缝隙基板201的缝隙电极55(图2(b))电连接。在本说明书中，将传输端子部pt与缝隙电极55的连接部称为“传输部”。如图所示，传输端子部pt(传输部)可以配置于密封区域rs内。在该情况下，可以使用含有导电性颗粒的树脂作为密封材料。由此，能使液晶封入tft基板101与缝隙基板201之间，并且能确保传输端子部pt与缝隙基板201的缝隙电极55的电连接。在该例中，在第1非发送接收区域r2a和第2非发送接收区域r2b两者中均配置有传输端子部pt，但也可以仅配置于任意一者。

此外，传输端子部pt(传输部)也可以不配置于密封区域rs内。例如也可以配置于非发送接收区域r2中的密封区域rs的外侧。

图2(b)是例示扫描天线1000中的缝隙基板201的示意性俯视图，示出缝隙基板201的液晶层lc侧的表面。

在缝隙基板201中，在电介质基板51上，跨发送接收区域r1和非发送接收区域r2形成有缝隙电极55。

在缝隙基板201的发送接收区域r1中，多个缝隙57配置于缝隙电极55。缝隙57与tft基板101中的天线单位区域u对应配置。在图示的例子中，多个缝隙57为了构成径向线缝隙天线，而使在相互大致正交的方向上延伸的一对缝隙57排列成同心圆状。由于具有相互大致正交的缝隙，因此扫描天线1000能发送、接收圆偏振波。

缝隙电极55的端子部it在非发送接收区域r2中设置有多个。端子部it与tft基板101的传输端子部pt(图2(a))电连接。在该例中，端子部it配置于密封区域rs内，通过含有导电性颗粒的密封材料与对应的传输端子部pt电连接。

另外，在第1非发送接收区域r2a中，供电销72配置于缝隙基板201的背面侧。微波通过供电销72进入由缝隙电极55、反射导电板65以及电介质基板51构成的波导路径301。供电销72连接到供电装置70。从排列有缝隙57的同心圆的中心进行供电。供电的方式可以是直接连结供电方式和电磁耦合方式中的任意一种，能采用公知的供电结构。

以下，参照附图更详细地说明扫描天线1000的各构成要素。

＜tft基板101的结构＞

·天线单位区域u

图3(a)和图3(b)分别是示意性地表示tft基板101的天线单位区域u的截面图和俯视图。

天线单位区域u各自具备：电介质基板(未图示)；tft10，其支撑于电介质基板；第1绝缘层11，其覆盖tft10；贴片电极15，其形成于第1绝缘层11上，电连接到tft10；以及第2绝缘层17，其覆盖贴片电极15。tft10例如配置于栅极总线gl和源极总线sl的交点近旁。

tft10具备栅极电极3、岛状的半导体层5、配置于栅极电极3与半导体层5之间的栅极绝缘层4、源极电极7s以及漏极电极7d。tft10的结构没有特别限定。在该例中，tft10是具有底栅结构的沟道蚀刻型tft。

栅极电极3电连接到栅极总线gl，由栅极总线gl供应扫描信号。源极电极7s电连接到源极总线sl，由源极总线sl供应数据信号。栅极电极3和栅极总线gl可以由相同的导电膜(栅极用导电膜)形成。源极电极7s、漏极电极7d以及源极总线sl可以由相同的导电膜(源极用导电膜)形成。栅极用导电膜和源极用导电膜例如是金属膜。在本说明书中，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以隔着栅极绝缘层4与栅极电极3重叠的方式配置。在图示的例子中，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分别配置于半导体层5中的形成沟道的区域(沟道区域)的两侧。半导体层5是本征非晶硅(i-a-si)层，源极接触层6s和漏极接触层6d可以是n⁺型非晶硅(n⁺-a-si)层。

源极电极7s以与源极接触层6s接触的方式设置，经由源极接触层6s连接到半导体层5。漏极电极7d以与漏极接触层6d接触的方式设置，经由漏极接触层6d连接到半导体层5。

第1绝缘层11具有到达tft10的漏极电极7d的接触孔ch1。

贴片电极15设置于第1绝缘层11上和接触孔ch1内，在接触孔ch1内与漏极电极7d接触。贴片电极15包含金属层。贴片电极15也可以是仅由金属层形成的金属电极。贴片电极15的材料也可以与源极电极7s和漏极电极7d相同。不过，贴片电极15中的金属层的厚度(在贴片电极15为金属电极的情况下是贴片电极15的厚度)设定为大于源极电极7s和漏极电极7d的厚度。贴片电极15的金属层的合适厚度如上所述是通过表皮效应决定的，根据试图发送或者接收的电磁波的频率、金属层的材料等而变化。贴片电极15中的金属层的厚度例如设定为1μm以上。

可以使用与栅极总线gl相同的导电膜来设置cs总线cl。cs总线cl可以以隔着栅极绝缘层4与漏极电极(或者漏极电极的延长部分)7d重叠的方式配置，构成以栅极绝缘层4为电介质层的辅助电容cs。

也可以在比栅极总线gl靠电介质基板侧形成有对准标记(例如金属层)21和覆盖对准标记21的基底绝缘膜2。关于对准标记21，在由1个玻璃基板制作例如m个tft基板的情况下，若光掩模的个数为n个(n＜m)，则需要将各曝光工序分为多次进行。这样，在光掩模的个数(n个)比由1个玻璃基板1制作的tft基板101的个数(m个)少时，用于光掩模的对准。对准标记21能省略。

在本实施方式中，在与源极金属层不同的层内形成贴片电极15。由此，能得到如下优点。

由于源极金属层通常是使用金属膜形成的，所以还可以考虑在源极金属层内形成贴片电极(参考例的tft基板)。但是，贴片电极为了反射电磁波而使用比较厚的(例如2μm左右以上)金属膜形成。因此，在参考例的tft基板中，也会由这种厚的金属膜形成源极总线sl等，存在形成配线时的图案化的控制性变低的问题。而在本实施方式中，与源极金属层分开地形成贴片电极15，因此能独立地控制源极金属层的厚度和贴片电极15的厚度。因而，能确保形成源极金属层时的控制性且形成所希望厚度的贴片电极15。

在本实施方式中，能与源极金属层的厚度分开地以高自由度设定贴片电极15的厚度。此外，贴片电极15的尺寸无需如源极总线sl等那样被严格地控制，因此即使由于增厚贴片电极15而致使线宽变动(与设计值的偏差)变大也不要紧。

贴片电极15可以包含cu层或者al层作为主层。主层的厚度设定为能得到希望的电磁波捕集效率。本申请的发明人研究后发现，电磁波捕集效率依赖于电阻值，cu层与al层相比，更有可能减小贴片电极15的厚度。

·栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt

图4(a)～图4(c)分别是示意性地表示栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。

栅极端子部gt具备形成于电介质基板上的栅极总线gl、覆盖栅极总线gl的绝缘层以及栅极端子用上部连接部19g。栅极端子用上部连接部19g在形成于绝缘层的接触孔ch2内与栅极总线gl接触。在该例中，覆盖栅极总线gl的绝缘层从电介质基板侧起包含栅极绝缘层4、第1绝缘层11和第2绝缘层17。栅极端子用上部连接部19g例如是由设置于第2绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。

源极端子部st具备形成于电介质基板上(在此为栅极绝缘层4上)的源极总线sl、覆盖源极总线sl的绝缘层以及源极端子用上部连接部19s。源极端子用上部连接部19s在形成于绝缘层的接触孔ch3内与源极总线sl接触。在该例中，覆盖源极总线sl的绝缘层包含第1绝缘层11和第2绝缘层17。源极端子用上部连接部19s例如是由设置于第2绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。

传输端子部pt具有形成于第1绝缘层11上的贴片连接部15p、覆盖贴片连接部15p的第2绝缘层17以及传输端子用上部连接部19p。传输端子用上部连接部19p在形成于第2绝缘层17的接触孔ch4内与贴片连接部15p接触。贴片连接部15p由与贴片电极15相同的导电膜形成。传输端子用上部连接部(也称为上部透明电极。)19p例如是由设置于第2绝缘层17上的透明导电膜形成的透明电极。在本实施方式中，各端子部的上部连接部19g、19s和19p由相同的透明导电膜形成。

在本实施方式中，有如下优点：能通过在形成了第2绝缘层17后的蚀刻工序同时形成各端子部的接触孔ch2、ch3、ch4。后述详细的制造工艺。

＜tft基板101的制造方法＞

tft基板101例如能用以下的方法来制造。图5是例示tft基板101的制造工序的图。

首先，在电介质基板上形成金属膜(例如ti膜)，并对其进行图案化，从而形成对准标记21。作为电介质基板，例如能使用玻璃基板、具有耐热性的塑料基板(树脂基板)等。接着，以覆盖对准标记21的方式形成基底绝缘膜2。例如使用sio2膜作为基底绝缘膜2。

接下来，在基底绝缘膜2上形成包含栅极电极3和栅极总线gl的栅极金属层。

栅极电极3能与栅极总线gl一体地形成。在此，在电介质基板上通过溅射法等形成未图示的栅极用导电膜(厚度：例如为50nm以上500nm以下)。接着，通过对栅极用导电膜进行图案化，得到栅极电极3和栅极总线gl。栅极用导电膜的材料没有特别限定。能适当地使用包含铝(al)、钨(w)、钼(mo)、钽(ta)、铬(cr)、钛(ti)、铜(cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物的膜。在此，形成将mon(厚度：例如为50nm)、al(厚度：例如为200nm)以及mon(厚度：例如为50nm)按该顺序层叠后的层叠膜作为栅极用导电膜。

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能通过cvd法等形成。能适当地使用氧化硅(sio2)层、氮化硅(sinx)层、氧化氮化硅(sioxny；x＞y)层、氮化氧化硅(sinxoy；x＞y)层等作为栅极绝缘层4。栅极绝缘层4也可以具有层叠结构。在此，形成sinx层(厚度：例如为410nm)作为栅极绝缘层4。

接着，在栅极绝缘层4上形成半导体层5和接触层。在此，将本征非晶硅膜(厚度：例如为125nm)和n⁺型非晶硅膜(厚度：例如为65nm)按该顺序形成并对其进行图案化，从而得到岛状的半导体层5和接触层。在半导体层5中使用的半导体膜不限于非晶硅膜。例如也可以形成氧化物半导体层作为半导体层5。在该情况下，在半导体层5与源极/漏极电极之间可以不设置接触层。

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：例如为50nm以上500nm以下)并对其进行图案化，从而形成包含源极电极7s、漏极电极7d和源极总线sl的源极金属层。此时，接触层也被蚀刻，形成相互分离的源极接触层6s和漏极接触层6d。

源极用导电膜的材料没有特别限定。能适当地使用包含铝(al)、钨(w)、钼(mo)、钽(ta)、铬(cr)、钛(ti)、铜(cu)等金属或其合金、或者其金属氮化物的膜。在此，形成将mon(厚度：例如为30nm)、al(厚度：例如为200nm)和mon(厚度：例如为50nm)按该顺序层叠后的层叠膜作为源极用导电膜。

在此，例如用溅射法形成源极用导电膜，通过湿式蚀刻进行源极用导电膜的图案化(源极/漏极分离)。之后，例如通过干式蚀刻将接触层中的位于成为半导体层5的沟道区域的区域上的部分除去而形成间隙部，分离为源极接触层6s和漏极接触层6d。此时，在间隙部中，半导体层5的表面近旁也被蚀刻(过蚀刻)。

此外，例如在使用将ti膜和al膜按该顺序层叠后的层叠膜作为源极用导电膜的情况下，例如也可以使用磷酸乙酸硝酸水溶液通过湿式蚀刻进行了al膜的图案化后，通过干式蚀刻对ti膜和接触层(n⁺型非晶硅层)6同时进行图案化。或者还能一并对源极用导电膜和接触层进行蚀刻。不过，在同时对源极用导电膜或其下层和接触层6进行蚀刻的情况下，有时难以控制基板整体的半导体层5的蚀刻量(间隙部的挖掘量)的分布。而当如上所述通过分开的蚀刻工序进行源极/漏极分离和间隙部的形成时，则能更容易地控制间隙部的蚀刻量。

接着，以覆盖tft10的方式形成第1绝缘层11。在该例中，第1绝缘层11以与半导体层5的沟道区域接触的方式配置。另外，通过公知的光刻在第1绝缘层11中形成到达漏极电极7d的接触孔ch1。

第1绝缘层11例如可以是氧化硅(sio2)膜、氮化硅(sinx)膜、氧化氮化硅(sioxny；x＞y)膜、氮化氧化硅(sinxoy；x＞y)膜等无机绝缘层。在此，例如通过cvd法形成厚度例如是330nm的sinx层作为第1绝缘层11。

接着，在第1绝缘层11上和接触孔ch1内形成贴片用导电膜，并对其进行图案化。由此，在发送接收区域r1中形成贴片电极15，在非发送接收区域r2中形成贴片连接部15p。贴片电极15在接触孔ch1内与漏极电极7d接触。此外，在本说明书中，有时将由贴片用导电膜形成的、包含贴片电极15、贴片连接部15p的层称为“贴片金属层”。

能使用与栅极用导电膜或源极用导电膜同样的材料作为贴片用导电膜的材料。不过，贴片用导电膜设定为比栅极用导电膜和源极用导电膜厚。由此，通过较低地抑制电磁波的透射率、减小贴片电极的片电阻，能降低贴片电极内的自由电子的振动转化为热的损耗。贴片用导电膜的合适厚度例如是1μm以上30μm以下。若比其薄，则电磁波的透射率成为30％左右，片电阻成为0.03ω/sq以上，有可能发生损耗变大的问题，若比其厚，则有可能发生缝隙的图案化性恶化的问题。

在此，形成将mon(厚度：例如为50nm)、al(厚度：例如为1000nm)和mon(厚度：例如为50nm)按该顺序层叠后的层叠膜(mon/al/mon)作为贴片用导电膜。此外，也可以取而代之，而使用将ti膜、cu膜和ti膜按该顺序层叠后的层叠膜(ti/cu/ti)或者将ti膜和cu膜按该顺序层叠后的层叠膜(cu/ti)。

接着，在贴片电极15和第1绝缘层11上形成第2绝缘层(厚度：例如为100nm以上300nm以下)17。作为第2绝缘层17，没有特别限定，能适当地使用例如氧化硅(sio2)膜、氮化硅(sinx)膜、氧化氮化硅(sioxny；x＞y)膜、氮化氧化硅(sinxoy；x＞y)膜等。在此，例如形成厚度为200nm的sinx层作为第2绝缘层17。

之后，例如通过使用了氟系气体的干式蚀刻对无机绝缘膜(第2绝缘层17、第1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和栅极总线gl作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在第2绝缘层17、第1绝缘层11和栅极绝缘层4中形成到达栅极总线gl的接触孔ch2，在第2绝缘层17和第1绝缘层11中形成到达源极总线sl的接触孔ch3。另外，在第2绝缘层17中形成到达贴片连接部15p的接触孔ch4。

在该例中，由于对无机绝缘膜一并进行蚀刻，因此在所得到的接触孔ch2的侧壁，第2绝缘层17、第1绝缘层11和栅极绝缘层4的侧面整合，在接触孔ch3的侧壁，第2绝缘层17和第1绝缘层11的侧壁整合。此外，在本说明书中，在接触孔内不同的2个以上的层的“侧面整合”不仅包括这些层中的露出到接触孔内的侧面在垂直方向上齐平的情况，还包括连续地构成锥形等倾斜面的情况。这种构成例如是通过使用同一掩模对这些层进行蚀刻或者将一个层作为掩模对另一个层进行蚀刻等而得到的。

接着，在第2绝缘层17上和接触孔ch2、ch3、ch4内，例如通过溅射法形成透明导电膜(厚度：50nm以上200nm以下)。作为透明导电膜，例如能使用ito(铟/锡氧化物)膜、izo膜、zno膜(氧化锌膜)等。在此，使用厚度例如是100nm的ito膜作为透明导电膜。

接着，通过对透明导电膜进行图案化来形成栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s和传输端子用上部连接部19p。栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s和传输端子用上部连接部19p用于保护在各端子部露出的电极或者配线。这样，得到栅极端子部gt、源极端子部st和传输端子部pt。

＜缝隙基板201的结构＞

接着，更具体地说明缝隙基板201的结构。

图6是示意性地表示缝隙基板201中的天线单位区域u和端子部it的截面图。

缝隙基板201具备：具有表面和背面的电介质基板51；形成于电介质基板51的表面的第3绝缘层52；形成于第3绝缘层52上的缝隙电极55；以及覆盖缝隙电极55的第4绝缘层58。反射导电板65以隔着电介质层(空气层)54与电介质基板51的背面相对的方式配置。缝隙电极55和反射导电板65作为波导路径301的壁发挥功能。

在发送接收区域r1中，多个缝隙57形成于缝隙电极55。缝隙57是将缝隙电极55贯通的开口。在该例中，在各天线单位区域u中配置有1个缝隙57。

第4绝缘层58形成于缝隙电极55上和缝隙57内。第4绝缘层58的材料可以与第3绝缘层52的材料相同。通过用第4绝缘层58覆盖缝隙电极55，缝隙电极55与液晶层lc不会直接接触，因此能提高可靠性。若缝隙电极55由cu层形成，则cu有时会溶出到液晶层lc。另外，若使用薄膜沉积技术在al层中形成缝隙电极55，则在al层中有时会包含孔隙。第4绝缘层58能防止液晶材料侵入al层的孔隙。此外，若通过将铝箔利用粘接材料贴附于电介质基板51而对al层进行图案化从而制作缝隙电极55，则能避免孔隙的问题。

缝隙电极55包含cu层、al层等主层55m。缝隙电极55可以具有包含主层55m以及以夹着主层55m的方式配置的上层55u和下层55l的层叠结构。主层55m的厚度是根据材料并考虑表皮效应而设定的，例如可以是2μm以上30μm以下。主层55m的厚度典型地大于上层55u和下层55l的厚度。

在图示的例子中，主层55m是cu层，上层55u和下层55l是ti层。通过在主层55m与第3绝缘层52之间配置下层55l，能提高缝隙电极55与第3绝缘层52的贴紧性。另外，通过设置上层55u，能抑制主层55m(例如cu层)的腐蚀。

反射导电板65构成波导路径301的壁，因此优选具有表皮深度的3倍以上优选为5倍以上的厚度。反射导电板65例如能使用通过切削制作的厚度为数mm的铝板、铜板等。

在非发送接收区域r2中设置有端子部it。端子部it具备缝隙电极55、覆盖缝隙电极55的第4绝缘层58以及上部连接部60。第4绝缘层58具有到达缝隙电极55的开口。上部连接部60在开口内与缝隙电极55接触。在本实施方式中，端子部it配置于密封区域rs内，通过含有导电性颗粒的密封树脂与tft基板的传输端子部连接(传输部)。

·传输部

图7是用于说明将tft基板101的传输端子部pt与缝隙基板201的端子部it连接的传输部的示意性截面图。在图7中，对与图1～图4同样的构成要素标注相同的附图标记。

在传输部中，端子部it的上部连接部60与tft基板101中的传输端子部pt的传输端子用上部连接部19p电连接。在本实施方式中，将上部连接部60和传输端子用上部连接部19p经由包含导电性珠71的树脂(密封树脂)73(有时也称为“密封部73”。)连接。

上部连接部60、19p均为ito膜、izo膜等透明导电层，有时在其表面形成氧化膜。当形成氧化膜时，无法确保透明导电层彼此的电连接，接触电阻有可能变高。而在本实施方式中，经由包含导电性珠(例如au珠)71的树脂使这些透明导电层粘接，因此即使形成有表面氧化膜，导电性珠也会突破(贯通)表面氧化膜，从而能抑制接触电阻的增大。导电性珠71也可以不仅贯通表面氧化膜，还贯通作为透明导电层的上部连接部60、19p，而与贴片连接部15p和缝隙电极55直接接触。

传输部既可以配置于扫描天线1000的中心部和周缘部(即，从扫描天线1000的法线方向观看时的环状的发送接收区域r1的内侧和外侧)这两者，也可以仅配置于任意一者。传输部既可以配置于将液晶封入的密封区域rs内，也可以配置于密封区域rs的外侧(与液晶层相反的一侧)。

＜缝隙基板201的制造方法＞

缝隙基板201例如能用以下的方法来制造。

首先，在电介质基板上形成第3绝缘层(厚度：例如为200nm)52。能使用玻璃基板、树脂基板等相对于电磁波的透射率高(介电常数εm和介电损耗tanδm小)的基板作为电介质基板。为了抑制电磁波的衰减，优选电介质基板较薄。例如可以在玻璃基板的表面用后述的工艺形成缝隙电极55等构成要素后，从背面侧使玻璃基板薄板化。由此，能将玻璃基板的厚度降低到例如500μm以下。

在使用树脂基板作为电介质基板的情况下，既可以将tft等构成要素直接形成于树脂基板上，也可以使用转印法将其形成在树脂基板上。根据转印法，例如在玻璃基板上形成树脂膜(例如聚酰亚胺膜)，在树脂膜上用后述的工艺形成构成要素后，使形成有构成要素的树脂膜与玻璃基板分离。一般地与玻璃相比，树脂的介电常数εm和介电损耗tanδm较小。树脂基板的厚度例如是3μm～300μm。作为树脂材料，除了聚酰亚胺以外，例如也能使用液晶高分子。

作为第3绝缘层52，没有特别限定，能适当地使用例如氧化硅(sio2)膜、氮化硅(sinx)膜、氧化氮化硅(sioxny；x＞y)膜、氮化氧化硅(sinxoy；x＞y)膜等。

接着，在第3绝缘层52上形成金属膜，并对其进行图案化，从而得到具有多个缝隙57的缝隙电极55。作为金属膜，可以使用厚度为2μm～5μm的cu膜(或者al膜)。在此，使用将ti膜、cu膜和ti膜按该顺序层叠后的层叠膜。

之后，在缝隙电极55上和缝隙57内形成第4绝缘层(厚度：例如为100nm)58。第4绝缘层58的材料可以与第3绝缘层的材料相同。之后，在非发送接收区域r2中，在第4绝缘层58中形成到达缝隙电极55的开口部。

接着，在第4绝缘层58上和第4绝缘层58的开口部内形成透明导电膜，并对其进行图案化，从而形成在开口部内与缝隙电极55接触的上部连接部60。由此，得到端子部it。

＜tft10的材料和结构＞

在本实施方式中，使用将半导体层5设为活性层的tft作为配置于各像素的开关元件。半导体层5不限于非晶硅层，也可以是多晶硅层、氧化物半导体层。

在使用氧化物半导体层的情况下，氧化物半导体层包含的氧化物半导体既可以是非晶质氧化物半导体，也可以是具有结晶质部分的结晶质氧化物半导体。作为结晶质氧化物半导体，可举出多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体、c轴与层面大致垂直取向的结晶质氧化物半导体等。

氧化物半导体层也可以具有2层以上的层叠结构。在氧化物半导体层具有层叠结构的情况下，氧化物半导体层可以包含非晶质氧化物半导体层和结晶质氧化物半导体层。或者，也可以包含结晶结构不同的多个结晶质氧化物半导体层。另外，也可以包含多个非晶质氧化物半导体层。在氧化物半导体层具有包含上层和下层的2层结构的情况下，优选上层所包含的氧化物半导体的能隙大于下层所包含的氧化物半导体的能隙。不过，在这些层的能隙之差比较小的情况下，下层的氧化物半导体的能隙也可以大于上层的氧化物半导体的能隙。

非晶质氧化物半导体和上述的各结晶质氧化物半导体的材料、结构、成膜方法、具有层叠结构的氧化物半导体层的构成等例如记载在特开2014-007399号公报中。为了参考，在本说明书中引用特开2014-007399号公报的全部公开内容。

氧化物半导体层可以包含例如in、ga和zn中的至少1种金属元素。在本实施方式中，氧化物半导体层例如包含in-ga-zn-o系的半导体(例如氧化铟镓锌)。在此，in-ga-zn-o系的半导体是in(铟)、ga(镓)、zn(锌)的三元系氧化物，in、ga和zn的比例(组成比)没有特别限定，例如包含in：ga：zn＝2：2：1、in：ga：zn＝1：1：1、in：ga：zn＝1：1：2等。这种氧化物半导体层能由包含in-ga-zn-o系的半导体的氧化物半导体膜形成。此外，有时将具有包含in-ga-zn-o系的半导体等氧化物半导体的活性层的沟道蚀刻型tft称为“ce-os-tft”。

in-ga-zn-o系的半导体既可以是非晶质，也可以是结晶质。作为结晶质in-ga-zn-o系的半导体，优选c轴与层面大致垂直取向的结晶质in-ga-zn-o系的半导体。

此外，结晶质in-ga-zn-o系的半导体的结晶结构例如公开于上述特开2014-007399号公报、特开2012-134475号公报、特开2014-209727号公报等中。为了参考，在本说明书中引用特开2012-134475号公报和特开2014-209727号公报的全部公开内容。具有in-ga-zn-o系半导体层的tft具有高迁移率(与a-sitft相比超过20倍)和低漏电电流(与a-sitft相比不到百分之一)，因此适于用作驱动tft(例如设置于非发送接收区域的驱动电路所包含的tft)和设置于各天线单位区域的tft。

氧化物半导体层也可以包含其它氧化物半导体来代替in-ga-zn-o系半导体。例如可以包含in-sn-zn-o系半导体(例如in2o3-sno2-zno；insnzno)。in-sn-zn-o系半导体是in(铟)、sn(锡)和zn(锌)的三元系氧化物。或者，氧化物半导体层也可以包含in-al-zn-o系半导体、in-al-sn-zn-o系半导体、zn-o系半导体、in-zn-o系半导体、zn-ti-o系半导体、cd-ge-o系半导体、cd-pb-o系半导体、cdo(氧化镉)、mg-zn-o系半导体、in-ga-sn-o系半导体、in-ga-o系半导体、zr-in-zn-o系半导体、hf-in-zn-o系半导体、al-ga-zn-o系半导体、ga-zn-o系半导体等。

在图3所示的例子中，tft10是具有底栅结构的沟道蚀刻型tft。在“沟道蚀刻型tft”中，在沟道区域上没有形成蚀刻阻挡层，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面以与半导体层的上表面接触的方式配置。沟道蚀刻型tft例如通过在半导体层上形成源极/漏极电极用的导电膜，进行源极/漏极分离而形成。在源极/漏极分离工序中，有时沟道区域的表面部分会被蚀刻。

此外，tft10也可以是在沟道区域上形成有蚀刻阻挡层的蚀刻阻挡型tft。在蚀刻阻挡型tft中，源极和漏极电极的沟道侧的端部下表面例如位于蚀刻阻挡层上。蚀刻阻挡型tft例如是通过如下方式形成的：在形成覆盖半导体层中的成为沟道区域的部分的蚀刻阻挡层后，在半导体层和蚀刻阻挡层上形成源极/漏极电极用的导电膜，进行源极/漏极分离。

另外，tft10具有源极和漏极电极与半导体层的上表面接触的顶部接触结构，但源极和漏极电极也可以以与半导体层的下表面接触的方式配置(底部接触结构)。而且，tft10既可以是在半导体层的电介质基板侧具有栅极电极的底栅结构，也可以是在半导体层的上方具有栅极电极的顶栅结构。

(第2实施方式)

参照附图说明第2实施方式的扫描天线。本实施方式的扫描天线中的tft基板与图2所示的tft基板101的不同之处在于，成为各端子部的上部连接部的透明导电层设置于tft基板中的第1绝缘层与第2绝缘层之间。

图8(a)～图8(c)分别是表示本实施方式的tft基板102的栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。对与图4同样的构成要素标注相同的附图标记，省略说明。此外，天线单位区域u的截面结构与上述的实施方式(图3)相同，因此省略图示和说明。

本实施方式的栅极端子部gt具备形成于电介质基板上的栅极总线gl、覆盖栅极总线gl的绝缘层以及栅极端子用上部连接部19g。栅极端子用上部连接部19g在形成于绝缘层的接触孔ch2内与栅极总线gl接触。在该例中，覆盖栅极总线gl的绝缘层包含栅极绝缘层4和第1绝缘层11。在栅极端子用上部连接部19g和第1绝缘层11上形成有第2绝缘层17。第2绝缘层17具有将栅极端子用上部连接部19g的一部分露出的开口部18g。在该例中，第2绝缘层17的开口部18g也可以以将整个接触孔ch2露出的方式配置。

源极端子部st具备形成于电介质基板上(在此为栅极绝缘层4上)的源极总线sl、覆盖源极总线sl的绝缘层以及源极端子用上部连接部19s。源极端子用上部连接部19s在形成于绝缘层的接触孔ch3内与源极总线sl接触。在该例中，覆盖源极总线sl的绝缘层仅包含第1绝缘层11。第2绝缘层17延伸设置在源极端子用上部连接部19s和第1绝缘层11上。第2绝缘层17具有将源极端子用上部连接部19s的一部分露出的开口部18s。第2绝缘层17的开口部18s也可以以将整个接触孔ch3露出的方式配置。

传输端子部pt具有：源极连接配线7p，其由与源极总线sl相同的导电膜(源极用导电膜)形成；第1绝缘层11，其延伸设置在源极连接配线7p上；以及传输端子用上部连接部19p和贴片连接部15p，其形成于第1绝缘层11上。

在第1绝缘层11中设置有将源极连接配线7p露出的接触孔ch5和ch6。传输端子用上部连接部19p配置于第1绝缘层11上和接触孔ch5内，在接触孔ch5内与源极连接配线7p接触。贴片连接部15p配置于第1绝缘层11上和接触孔ch6内，在接触孔ch6内与源极连接配线7p接触。传输端子用上部连接部19p是由透明导电膜形成的透明电极。贴片连接部15p由与贴片电极15相同的导电膜形成。此外，各端子部的上部连接部19g、19s和19p也可以由相同的透明导电膜形成。

第2绝缘层17延伸设置在传输端子用上部连接部19p、贴片连接部15p以及第1绝缘层11上。第2绝缘层17具有将传输端子用上部连接部19p的一部分露出的开口部18p。在该例中，第2绝缘层17的开口部18p以将整个接触孔ch5露出的方式配置。另一方面，贴片连接部15p被第2绝缘层17覆盖。

这样，在本实施方式中，通过形成于源极金属层的源极连接配线7p将传输端子部pt的传输端子用上部连接部19p与贴片连接部15p电连接。虽未图示，但与上述的实施方式同样，传输端子用上部连接部19p通过含有导电性颗粒的密封树脂与缝隙基板201中的缝隙电极连接。

在上述的实施方式中，在形成第2绝缘层17后，一并形成深度不同的接触孔ch1～ch4。例如在栅极端子部gt上，蚀刻比较厚的绝缘层(栅极绝缘层4、第1绝缘层11以及第2绝缘层17)，而在传输端子部pt中，仅蚀刻第2绝缘层17。因此，成为浅的接触孔的基底的导电膜(例如贴片电极用导电膜)在蚀刻时有可能受到大的损伤。

而在本实施方式中，在形成第2绝缘层17前形成接触孔ch1～ch3、ch5、ch6。这些接触孔仅形成于第1绝缘层11或者形成于第1绝缘层11和栅极绝缘层4的层叠膜，因此与上述的实施方式相比，能减小一并形成的接触孔的深度的差。因而，能减小对成为接触孔的基底的导电膜的损伤。特别是，在贴片电极用导电膜使用al膜的情况下，若使ito膜与al膜直接接触，则无法得到良好的接触，所以有时在al膜的上层形成mon层等盖层。在这种情况下，不需要考虑蚀刻时的损伤而增大盖层的厚度，因此是有利的。

＜tft基板102的制造方法＞

例如用如下方法制造tft基板102。图9是例示tft基板102的制造工序的图。此外，以下，在各层的材料、厚度、形成方法等与上述tft基板101相同的情况下省略说明。

首先，用与tft基板102同样的方法在电介质基板上形成对准标记、基底绝缘层、栅极金属层、栅极绝缘层、半导体层、接触层以及源极金属层，得到tft。在形成源极金属层的工序中，由源极用导电膜形成源极和漏极电极、源极总线以及源极连接配线7p。

接着，以覆盖源极金属层的方式形成第1绝缘层11。之后，一并蚀刻第1绝缘层11和栅极绝缘层4，形成接触孔ch1～ch3、ch5、ch6。在蚀刻中，源极总线sl和栅极总线gl作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在发送接收区域r1中，在第1绝缘层11中形成到达tft的漏极电极的接触孔ch1。另外，在非发送接收区域r2中，在第1绝缘层11和栅极绝缘层4中形成到达栅极总线gl的接触孔ch2，在第1绝缘层11中形成到达源极总线sl的接触孔ch3和到达源极连接配线7p的接触孔ch5、ch6。可以将接触孔ch5配置于密封区域rs，将接触孔ch6配置于密封区域rs的外侧。或者也可以将两者均配置于密封区域rs的外部。

接着，在第1绝缘层11上和接触孔ch1～ch3、ch5、ch6中形成透明导电膜，并对其进行图案化。由此，形成在接触孔ch2内与栅极总线gl接触的栅极端子用上部连接部19g、在接触孔ch3内与源极总线sl接触的源极端子用上部连接部19s以及在接触孔ch5内与源极连接配线7p接触的传输端子用上部连接部19p。

接着，在第1绝缘层11上、在栅极端子用上部连接部19g、源极端子用上部连接部19s、传输端子用上部连接部19p上以及在接触孔ch1、ch6内形成贴片电极用导电膜，并进行图案化。由此，在发送接收区域r1中形成在接触孔ch1内与漏极电极7d接触的贴片电极15，在非发送接收区域r2中形成在接触孔ch6内与源极连接配线7p接触的贴片连接部15p。可以通过湿式蚀刻进行贴片电极用导电膜的图案化。在此，使用能增大透明导电膜(ito等)与贴片电极用导电膜(例如al膜)的蚀刻选择比的蚀刻剂。由此，在进行贴片电极用导电膜的图案化时，能使透明导电膜作为蚀刻阻挡物发挥功能。源极总线sl、栅极总线gl以及源极连接配线7p中的在接触孔ch2、ch3、ch5内露出的部分被蚀刻阻挡物(透明导电膜)覆盖，因此未被蚀刻。

接下来，形成第2绝缘层17。之后，例如通过使用氟系气体的干式蚀刻进行第2绝缘层17的图案化。由此，在第2绝缘层17中设置将栅极端子用上部连接部19g露出的开口部18g、将源极端子用上部连接部19s露出的开口部18s以及将传输端子用上部连接部19p露出的开口部18p。这样，得到tft基板102。

(第3实施方式)

参照附图说明第3实施方式的扫描天线。本实施方式的扫描天线中的tft基板与图8所示的tft基板102的不同之处在于，不将包括透明导电膜的上部连接部设置于传输端子部。

图10(a)～图10(c)分别是表示本实施方式的tft基板103的栅极端子部gt、源极端子部st以及传输端子部pt的截面图。对与图8同样的构成要素标注相同的附图标记，省略说明。此外，天线单位区域u的结构与上述的实施方式(图3)相同，因此省略图示和说明。

栅极端子部gt和源极端子部st的结构与图8所示的tft基板102的栅极端子部和源极端子部的结构相同。

传输端子部pt具有形成于第1绝缘层11上的贴片连接部15p和层叠于贴片连接部15p上的保护导电层23。第2绝缘层17延伸设置在保护导电层23上，具有将保护导电层23的一部分露出的开口部18p。另一方面，贴片电极15被第2绝缘层17覆盖。

＜tft基板103的制造方法＞

tft基板103例如用如下方法制造。图11是例示tft基板103的制造工序的图。此外，以下，在各层的材料、厚度、形成方法等与上述的tft基板101相同的情况下省略说明。

首先，用与tft基板101同样的方法在电介质基板上形成对准标记、基底绝缘层、栅极金属层、栅极绝缘层、半导体层、接触层以及源极金属层，得到tft。

接着，以覆盖源极金属层的方式形成第1绝缘层11。之后，一并蚀刻第1绝缘层11和栅极绝缘层4，形成接触孔ch1～ch3。在蚀刻中，源极总线sl和栅极总线gl作为蚀刻阻挡物发挥功能。由此，在第1绝缘层11中形成到达tft的漏极电极的接触孔ch1，并且在第1绝缘层11和栅极绝缘层4中形成到达栅极总线gl的接触孔ch2，在第1绝缘层11中形成到达源极总线sl的接触孔ch3。在形成传输端子部的区域中不形成接触孔。

接着，在第1绝缘层11上和接触孔ch1、ch2、ch3内形成透明导电膜，并对其进行图案化。由此，形成在接触孔ch2内与栅极总线gl接触的栅极端子用上部连接部19g、以及在接触孔ch3内与源极总线sl接触的源极端子用上部连接部19s。在形成传输端子部的区域中，透明导电膜被除去。

接着，在第1绝缘层11上、栅极端子用上部连接部19g和源极端子用上部连接部19s上、以及接触孔ch1内形成贴片电极用导电膜，并进行图案化。由此，在发送接收区域r1中，形成在接触孔ch1内与漏极电极7d接触的贴片电极15，在非发送接收区域r2中形成贴片连接部15p。与上述的实施方式同样，在贴片电极用导电膜的图案化中使用能确保透明导电膜(ito等)与贴片电极用导电膜的蚀刻选择比的蚀刻剂。

接下来，在贴片连接部15p上形成保护导电层23。能使用ti层、ito层和izo(铟锌氧化物)层等(厚度：例如为50nm以上100nm以下)作为保护导电层23。在此，使用ti层(厚度：例如为50nm)作为保护导电层23。此外，也可以将保护导电层形成在贴片电极15上。

接着，形成第2绝缘层17。之后，例如通过使用氟系气体的干式蚀刻进行第2绝缘层17的图案化。由此，在第2绝缘层17中设置将栅极端子用上部连接部19g露出的开口部18g、将源极端子用上部连接部19s露出的开口部18s以及将保护导电层23露出的开口部18p。这样，得到tft基板103。

＜缝隙基板203的结构＞

图12是用于说明本实施方式的将tft基板103的传输端子部pt与缝隙基板203的端子部it连接的传输部的示意性截面图。在图12中，对与上述的实施方式同样的构成要素标注相同的附图标记。

首先，说明本实施方式的缝隙基板203。缝隙基板203具备电介质基板51、形成于电介质基板51的表面的第3绝缘层52、形成于第3绝缘层52上的缝隙电极55以及覆盖缝隙电极55的第4绝缘层58。反射导电板65以隔着电介质层(空气层)54与电介质基板51的背面相对的方式配置。缝隙电极55和反射导电板65作为波导路径301的壁发挥功能。

缝隙电极55具有将cu层或者al层作为主层55m的层叠结构。在发送接收区域r1中，多个缝隙57形成于缝隙电极55。发送接收区域r1中的缝隙电极55的结构与参照图6说明的上述的缝隙基板201的结构相同。

在非发送接收区域r2中设置有端子部it。端子部it在第4绝缘层58中设置有将缝隙电极55的表面露出的开口。缝隙电极55的露出的区域成为接触面55c。这样，在本实施方式中，缝隙电极55的接触面55c未被第4绝缘层58覆盖。

在传输部中，经由包含导电性珠71的树脂(密封树脂)将tft基板103中的覆盖贴片连接部15p的保护导电层23与缝隙基板203中的缝隙电极55的接触面55c连接。

本实施方式的传输部与上述的实施方式同样既可以配置于扫描天线的中心部和周缘部这两者，也可以仅配置于任意一者。另外，既可以配置于密封区域rs内，也可以配置于密封区域rs的外侧(与液晶层相反的一侧)。

在本实施方式中，在传输端子部pt和端子部it的接触面中不设置透明导电膜。因此，能使保护导电层23与缝隙基板203的缝隙电极55经由含有导电性颗粒的密封树脂连接。

另外，在本实施方式中，与第1实施方式(图3和图4)相比，一并形成的接触孔的深度的差小，因此能降低对成为接触孔的基底的导电膜的损伤。

＜缝隙基板203的制造方法＞

如下制造缝隙基板203。各层的材料、厚度和形成方法与缝隙基板201相同，因此省略说明。

首先，用与缝隙基板201相同的方法在电介质基板上形成第3绝缘层52和缝隙电极55，在缝隙电极55中形成多个缝隙57。接着，在缝隙电极55上和缝隙内形成第4绝缘层58。之后，为了将缝隙电极55的成为接触面的区域露出而在第4绝缘层58中设置开口部18p。这样，制造缝隙基板203。

＜内部加热器结构＞

如上所述，优选在天线的天线单位中使用的液晶材料的介电各向异性δεm大。但是，介电各向异性δεm大的液晶材料(向列液晶)的粘度大，存在响应速度慢的问题。特别是，当温度降低时，粘度会上升。移动体(例如船舶、飞机、汽车)所搭载的扫描天线的环境温度会发生变动。因而，优选能将液晶材料的温度调整为某程度以上、例如30℃以上或者45℃以上。优选设定温度以向列液晶材料的粘度成为大致10cp(厘泊)以下的方式设定。

优选本发明的实施方式的扫描天线除了具有上述的结构以外，还具有内部加热器结构。优选将利用焦耳热的电阻加热方式的加热器作为内部加热器。作为加热器用的电阻膜的材料，没有特别限定，能使用例如ito、izo等电阻率比较高的导电材料。另外，为了调整电阻值，也可以用细线、丝网来形成电阻膜。只要根据所要求的散热量设定电阻值即可。

例如，为了在直径为340mm的圆的面积(约90,000mm²)中以100v交流(60hz)将电阻膜的散热温度设为30℃，只要将电阻膜的电阻值设为139ω、将电流设为0.7a、将功率密度设为800w/m²即可。为了在相同的面积中以100v交流(60hz)将电阻膜的散热温度设为45℃，只要将电阻膜的电阻值设为82ω、将电流设为1.2a、将功率密度设为1350w/m²即可。

加热器用的电阻膜只要不影响扫描天线的动作就可以设置于任意的部位，但为了对液晶材料高效地进行加热，优选设置在液晶层的附近。例如像图13(a)所示的tft基板104所示的那样，可以在电介质基板1的大致整个面中形成电阻膜68。图13(a)是具有加热器用电阻膜68的tft基板104的示意性俯视图。电阻膜68例如被图3所示的基底绝缘膜2覆盖。基底绝缘膜2形成为具有足够的绝缘耐压。

优选电阻膜68具有开口部68a、68b和68c。在tft基板104与缝隙基板贴合时，缝隙57处于与贴片电极15相对的位置。此时，为了在从缝隙57的边缘起距离为d的周围不存在电阻膜68，而配置开口部68a。d例如是0.5mm。另外，优选在辅助电容cs的下部还配置开口部68b，在tft的下部还配置开口部68c。

此外，天线单位u的尺寸例如是4mm×4mm。另外，如图13(b)所示，例如缝隙57的宽度s2是0.5mm，缝隙57的长度s1是3.3mm，缝隙57的宽度方向的贴片电极15的宽度p2是0.7mm，缝隙的长度方向的贴片电极15的宽度p1是0.5mm。此外，天线单位u、缝隙57以及贴片电极15的尺寸、形状、配置关系等不限于图13(a)和图13(b)所示的例子。

为了进一步减小来自加热器用电阻膜68的电场的影响，也可以形成屏蔽导电层。屏蔽导电层例如在基底绝缘膜2上形成于电介质基板1的大致整个面。在屏蔽导电层中无需如电阻膜68那样设置开口部68a、68b，但优选设置开口部68c。屏蔽导电层例如由铝层形成，设为接地电位。

另外，为了能对液晶层均匀地进行加热，优选使电阻膜的电阻值具有分布。优选在液晶层的温度分布中，最高温度-最低温度(温度不匀)成为例如15℃以下。当温度不匀超过15℃时，有时会发生如下缺陷：相位差调制在面内不匀，无法形成良好的波束。另外，当液晶层的温度接近tni点(例如125℃)时，δεm会变小，因此是不优选的。

参照图14(a)、图14(b)和图15(a)～图15(c)说明电阻膜的电阻值的分布。在图14(a)、图14(b)和图15(a)～图15(c)中示出电阻加热结构80a～80e的示意性结构和电流的分布。电阻加热结构具备电阻膜和加热器用端子。

图14(a)所示的电阻加热结构80a具有第1端子82a和第2端子84a以及连接到它们的电阻膜86a。第1端子82a配置于圆的中心，第2端子84a沿着整个圆周配置。在此，圆与发送接收区域r1对应。当对第1端子82a与第2端子84a之间供应直流电压时，例如电流ia从第1端子82a以辐射状向第2端子84a流动。因而，电阻膜86a即使是面内的电阻值恒定，也能均匀地散热。当然，电流的流动方向也可以是从第2端子84a朝向第1端子82a的方向。

在图14(b)中电阻加热结构80b具有第1端子82b和第2端子84b以及连接到它们的电阻膜86b。第1端子82b和第2端子84b沿着圆周相互相邻配置。为了使由在电阻膜86b中的第1端子82b与第2端子84b之间流动的电流ia产生的每单位面积的散热量保持恒定，电阻膜86b的电阻值具有面内分布。电阻膜86b的电阻值的面内分布例如在用细线构成电阻膜86的情况下，只要以细线的粗细、细线的密度进行调整即可。

图15(a)所示的电阻加热结构80c具有第1端子82c和第2端子84c以及连接到它们的电阻膜86c。第1端子82c沿着圆的上侧半个圆周配置，第2端子84c沿着圆的下侧半个圆周配置。例如用在第1端子82c与第2端子84c之间上下延伸的细线构成电阻膜86c的情况下，为了使电流ia的每单位面积的散热量在面内保持恒定，例如将中央附近的细线的粗细、密度调高。

图15(b)所示的电阻加热结构80d具有第1端子82d和第2端子84d以及连接到它们的电阻膜86d。第1端子82d和第2端子84d以分别沿着圆的直径在上下方向、左右方向上延伸的方式设置。在图中虽进行了简化，但第1端子82d与第2端子84d是相互绝缘的。

另外，图15(c)所示的电阻加热结构80e具有第1端子82e和第2端子84e以及连接到它们的电阻膜86e。电阻加热结构80e与电阻加热结构80d不同，第1端子82e和第2端子84e均具有从圆的中心向上下左右的4个方向延伸的4个部分。相互成90度的第1端子82e的部分和第2端子84e的部分配置成电流ia顺时针流动。

在电阻加热结构80d和电阻加热结构80e中，为了使每单位面积的散热量在面内保持均匀，均以离圆周越近电流ia越多、例如加粗离圆周近的一侧的细线并提高其密度的方式进行调整。

这种内部加热器结构例如可以检测扫描天线的温度并在低于预先设定的温度时自动动作。当然，也可以响应使用者的操作而动作。

＜驱动方法＞

本发明的实施方式的扫描天线所具有的天线单位的阵列具有与lcd面板类似的结构，因此与lcd面板同样地进行线顺序驱动。但是，若应用现有的lcd面板的驱动方法，则有可能发生以下问题。参照图16所示的扫描天线的1个天线单位的等价电路图来说明可能在扫描天线中发生的问题。

首先，如上所述，微波区域的介电各向异性δεm(相对于可见光的双折射δn)大的液晶材料的电阻率低，因此若直接应用lcd面板的驱动方法，则无法充分地保持对液晶层施加的电压。这样，对液晶层施加的有效电压降低，液晶电容的静电电容值达不到目标值。

这样，当对液晶层施加的电压从规定的值偏离时，天线的增益为最大的方向会从所希望的方向偏离。这样，例如就无法准确地追踪通信卫星。为了防止该情况，以与液晶电容clc电并联的方式设置辅助电容cs，使辅助电容cs的电容值c-ccs足够大。优选以液晶电容clc的电压保持率成为90％以上的方式适当地设定辅助电容cs的电容值c-ccs。

另外，当使用电阻率低的液晶材料时，还会发生界面极化和/或取向极化所致的电压降低。为了防止这些极化所致的电压降低，可以考虑施加将电压降低量估计在内的足够高的电压。但是，当对电阻率低的液晶层施加高电压时，有可能发生动态散射效应(ds效应)。ds效应起因于液晶层中的离子性杂质的对流，液晶层的介电常数εm接近平均值((εm∥+2εm⊥)/3)。另外，由于用多级(多灰度级)控制液晶层的介电常数εm，也无法总是施加足够高的电压。

为了抑制上述的ds效应和/或极化所致的电压降低，只要使对液晶层施加的电压的极性反转周期足够短即可。如已知的那样，当缩短施加电压的极性反转周期时，发生ds效应的阈值电压会变高。因而，只要以使对液晶层施加的电压(绝对值)的最大值不到发生ds效应的阈值电压的方式来决定极性反转频率即可。若极性反转频率是300hz以上，则例如即使对电阻率为1×10¹⁰ω·cm、介电各向异性δε(＠1khz)为-0.6左右的液晶层施加绝对值为10v的电压，也能确保良好的动作。另外，若极性反转频率(典型地与帧频率的2倍相同)是300hz以上，则也能抑制由上述的极化导致的电压降低。从功耗等的观点出发，优选极性反转周期的上限是约5khz以下。

如上所述，液晶材料的粘度依赖于温度，因此优选适当地控制液晶层的温度。在此描述的液晶材料的物理性质和驱动条件是液晶层的动作温度的值。反而言之，优选以能用上述的条件驱动的方式控制液晶层的温度。

参照图17(a)～图17(g)说明在扫描天线的驱动中使用的信号的波形的例子。此外，在图17(d)中为了比较而示出了对lcd面板的源极总线供应的显示信号vs(lcd)的波形。

图17(a)表示对栅极总线g-l1供应的扫描信号vg的波形，图17(b)表示对栅极总线g-l2供应的扫描信号vg的波形，图17(c)表示对栅极总线g-l3供应的扫描信号vg的波形，图17(e)表示对源极总线供应的数据信号vda的波形，图17(f)表示对缝隙基板的缝隙电极(缝隙电极)供应的缝隙电压vidc的波形，图17(g)表示对天线单位的液晶层施加的电压的波形。

如图17(a)～图17(c)所示，对栅极总线供应的扫描信号vg的电压顺序从低电平(vgl)切换为高电平(vgh)。vgl和vgh可根据tft的特性适当地设定。例如是vgl＝-5v～0v、vgh＝+20v。另外，也可以设为vgl＝-20v、vgh＝+20v。将从某栅极总线的扫描信号vg的电压从低电平(vgl)切换为高电平(vgh)的时刻到下一个栅极总线的电压从vgl切换为vgh的时刻为止的期间称为1个水平扫描期间(1h)。另外，将各栅极总线的电压为高电平(vgh)的期间称为选择期间ps。在该选择期间ps中，连接到各栅极总线的tft成为导通状态，对源极总线供应的数据信号vda的此时的电压供应到对应的贴片电极。数据信号vda例如是-15v～+15v(绝对值为15v)，例如使用与12灰度级、优选与16灰度级对应的绝对值不同的数据信号vda。

在此，例示对全部天线单位施加某中间电压的情况。即，数据信号vda的电压相对于全部天线单位(设为连接到m个栅极总线。)是恒定的。这与在lcd面板中显示作为整个面的中间灰度级的情况对应。此时，在lcd面板中进行点反转驱动。即，在各帧中以相互相邻的像素(点)的极性相互相反的方式供应显示信号电压。

图17(d)表示进行点反转驱动的lcd面板的显示信号的波形。如图17(d)所示，vs(lcd)的极性按每1h反转。对与被供应具有该波形的vs(lcd)的源极总线相邻的源极总线供应的vs(lcd)的极性与图17(d)所示的vs(lcd)的极性是相反的。另外，对全部像素供应的显示信号的极性按每一帧反转。在lcd面板中，正极性与负极性时，难以使对液晶层施加的有效电压的大小完全一致，且有效电压的差成为亮度的差，而被观察为闪烁。为了不易观察到该闪烁，使施加极性不同的电压的像素(点)在空间上分散在各帧中。典型地，通过进行点反转驱动，使极性不同的像素(点)按方格花纹排列。

而在扫描天线中，闪烁本身不会成为问题。即，液晶电容的静电电容值只要是所希望的值即可，各帧中的极性的空间分布不会成为问题。因而，从低功耗等的观点出发，优选减少从源极总线供应的数据信号vda的极性反转的次数、即延长极性反转的周期。例如像图17(e)所示，只要将极性反转的周期设为10h(按每5h进行极性反转)即可。当然，当将连接到各源极总线的天线单位的数量(典型地与栅极总线的个数相等。)设为m个时，也可以将数据信号vda的极性反转的周期设为2m·h(按每m·h进行极性反转)。数据信号vda的极性反转的周期也可以等于2帧(按每1帧进行极性反转)。

另外，也可以将从全部源极总线供应的数据信号vda的极性设为相同的。因而，例如可以在某帧中从全部源极总线供应正极性的数据信号vda，在接下来的帧中从全部源极总线供应负极性的数据信号vda。

或者，也可以将从相互相邻的源极总线供应的数据信号vda的极性设为相互相反的极性。例如在某帧中从奇数列的源极总线供应正极性的数据信号vda，从偶数列的源极总线供应负极性的数据信号vda。然后，在接下来的帧中从奇数列的源极总线供应负极性的数据信号vda，从偶数列的源极总线供应正极性的数据信号vda。这种驱动方法在lcd面板中被称为源极线反转驱动。当将从相邻的源极总线供应的数据信号vda设为相反的极性时，通过在帧间使供应的数据信号vda的极性反转前将相邻的源极总线相互连接(使其短路)，而能将充电到液晶电容的电荷在相邻的列之间消除。因而，可得到能减小在各帧中从源极总线供应的电荷量的优点。

如图17(f)所示，缝隙电极的电压vidc例如是dc电压，典型地是接地电位。天线单位的电容(液晶电容和辅助电容)的电容值大于lcd面板的像素电容的电容值(例如与20英寸左右的lcd面板相比约为30倍)，因此不存在由tft的寄生电容导致的馈通电压的影响，即使将缝隙电极的电压vidc设为接地电位，将数据信号vda以接地电位为基准设为正负对称的电压，对贴片电极供应的电压也成为正负对称的电压。在lcd面板中，考虑tft的馈通电压而调整相对电极的电压(共用电压)，从而对像素电极施加正负对称的电压，但针对扫描天线的缝隙电压则不必这样，可以是接地电位。另外，虽在图17中未图示，但对cs总线供应与缝隙电压vidc相同的电压。

对天线单位的液晶电容施加的电压是相对于缝隙电极的电压vidc(图17(f))的贴片电极的电压(即图17(e)所示的数据信号vda的电压)，因此在缝隙电压vidc为接地电位时，如图17(g)所示，与图17(e)所示的数据信号vda的波形一致。

在扫描天线的驱动中使用的信号的波形不限于上述的例子。例如像参照图18和图19而在下面说明的，也可以使用具有振动波形的viac作为缝隙电极的电压。

例如能使用像在图18(a)～图18(e)中例示那样的信号。在图18中，省略了对栅极总线供应的扫描信号vg的波形，但在此也使用参照图17(a)～图17(c)所说明的扫描信号vg。

如图18(a)所示，例示与在图17(e)中示出的同样使数据信号vda的波形按10h周期(每5h)进行极性反转的情况。在此，作为数据信号vda，示出振幅为最大值|vdamax|的情况。如上所述，也可以使数据信号vda的波形按2帧周期(每1帧)进行极性反转。

在此，如图18(c)所示，缝隙电极的电压viac设为极性与数据信号vda(on)相反、振动的周期与数据信号vda(on)相同的振动电压。缝隙电极的电压viac的振幅与数据信号vda的振幅的最大值|vdamax|相等。即，缝隙电压viac设为极性反转的周期与数据信号vda(on)相同、极性与数据信号vda(on)相反(相位相差180°)、在-vdamax与+vdamax之间振动的电压。

对天线单位的液晶电容施加的电压vlc是相对于缝隙电极的电压viac(图18(c))的贴片电极的电压(即，图18(a)所示的数据信号vda(on)的电压)，因此在数据信号vda的振幅按±vdamax振动时，对液晶电容施加的电压如图18(d)所示成为按vdamax的2倍的振幅振动的波形。因而，为了将对液晶电容施加的电压vlc的最大振幅设为±vdamax而需要的数据信号vda的最大振幅成为±vdamax/2。

通过使用这种缝隙电压viac，能将数据信号vda的最大振幅设为一半，因此可得到例如能使用耐压为20v以下的通用的驱动器ic作为输出数据信号vda的驱动器电路的优点。

此外，如图18(e)所示，为了将对天线单位的液晶电容施加的电压vlc(off)设为零，如图18(b)所示，只要将数据信号vda(off)设为与缝隙电压viac相同的波形即可。

例如考虑将对液晶电容施加的电压vlc的最大振幅设为±15v的情况。作为缝隙电压使用图17(f)所示的vidc，设vidc＝0v时，图17(e)所示的vda的最大振幅成为±15v。而作为缝隙电压使用图18(c)所示的viac，将viac的最大振幅设为±7.5v时，图18(a)所示的vda(on)的最大振幅成为±7.5v。

在将对液晶电容施加的电压vlc设为0v的情况下，只要将图17(e)所示的vda设为0v即可，图18(b)所示的vda(off)的最大振幅只要设为±7.5v即可。

在使用图18(c)所示的viac的情况下，对液晶电容施加的电压vlc的振幅与vda的振幅不同，因此需要适当地转换。

还能使用图19(a)～图19(e)中例示那样的信号。图19(a)～图19(e)所示的信号与图18(a)～图18(e)所示的信号同样地将缝隙电极的电压viac如图19(c)所示设为振动的相位与数据信号vda(on)相差180°的振动电压。不过，如在图19(a)～图19(c)中分别所示，将数据信号vda(on)、vda(off)以及缝隙电压viac均设为在0v与正的电压之间振动的电压。缝隙电极的电压viac的振幅等于数据信号vda的振幅的最大值|vdamax|。

当使用这种信号时，驱动电路只要仅输出正的电压即可，这有助于低成本化。这样，即使是使用在0v与正的电压之间振动的电压，也如图19(d)所示，对液晶电容施加的电压vlc(on)发生极性反转。在图19(d)所示的电压波形中，+(正)表示贴片电极的电压高于缝隙电压，-(负)表示贴片电极的电压低于缝隙电压。即，对液晶层施加的电场的方向(极性)与其它例子同样地反转。对液晶电容施加的电压vlc(on)的振幅是vdamax。

此外，如图19(e)所示，为了将对天线单位的液晶电容施加的电压vlc(off)设为零，如图19(b)所示，只要将数据信号vda(off)设为与缝隙电压viac相同的波形即可。

使参照图18和图19说明的缝隙电极的电压viac振动(反转)的驱动方法若以lcd面板的驱动方法来说，则与使相对电压反转的驱动方法对应(有时被称为“普通反转驱动”。)。在lcd面板中，由于无法充分地抑制闪烁，所以不采用普通反转驱动。而在扫描天线中，闪烁不会成为问题，因此能使缝隙电压反转。例如按每一帧进行振动(反转)(将图18和图19中的5h设为1v(垂直扫描期间或者帧))。

在上述的说明中，说明了缝隙电极的电压viac为施加1个电压的例子、即对全部贴片电极设有共用的缝隙电极的例子，但也可以将缝隙电极与贴片电极的1行或2个以上的行对应地进行分割。在此，行是指经由tft连接到1个栅极总线的贴片电极的集合。若这样将缝隙电极分割为多个行部分，则能将缝隙电极各部分的电压的极性设为相互独立的。例如在任意的帧中，能将对贴片电极施加的电压的极性在连接到相邻的栅极总线的贴片电极之间设为相互相反的。这样，不仅能进行使极性按贴片电极的每1行反转的行反转(1h反转)，还能进行使极性按每2个以上的行反转的m行反转(mh反转)。当然，可将行反转与帧反转组合。

从驱动的简单性的观点出发，优选在任意的帧中使对贴片电极施加的电压的极性全部相同且极性按每一帧反转的驱动。

＜天线单位的排列、栅极总线、源极总线的连接例＞

在本发明的实施方式的扫描天线中，天线单位例如排列成同心圆状。

例如在排列成m个同心圆的情况下，栅极总线例如对各圆各设置1个，总共设置m个栅极总线。当将发送接收区域r1的外径例如设为800mm时，m例如是200。当将最内侧的栅极总线设为第1个时，第1个栅极总线连接着n个(例如30个)天线单位，第m个栅极总线连接着nx个(例如620个)天线单位。

在这种排列中，连接到各栅极总线的天线单位的数量不同。另外，连接到构成最外侧的圆的nx个天线单位的nx个源极总线连接着m个天线单位，但连接到构成内侧的圆的天线单位的源极总线所连接的天线单位的数量小于m。

这样，扫描天线中的天线单位的排列与lcd面板中的像素(点)的排列不同，通过栅极总线和/或源极总线连接的天线单位的数量不同。因而，当将全部天线单位的电容(液晶电容+辅助电容)设为相同时，通过栅极总线和/或源极总线连接的电负载不同。这样，存在向天线单位的电压的写入发生不匀的问题。

因此，为了防止该情况，优选例如通过调整辅助电容的电容值或调整连接到栅极总线和/或源极总线的天线单位的数量而使各栅极总线和各源极总线所连接的电负载大致相同。

本发明的实施方式的扫描天线根据需要收纳于例如塑料制的箱体。优选箱体使用不影响微波的发送接收的介电常数εm小的材料。另外，可以在箱体的与发送接收区域r1对应的部分设置贯通孔。而且，为了使液晶材料不暴露于光中，也可以设置遮光结构。遮光结构例如设为对从tft基板101的电介质基板1和/或缝隙基板201的电介质基板51的侧面在电介质基板1和/或51内传播并入射到液晶层的光进行遮光。介电各向异性δεm大的液晶材料中，有的易于发生光劣化，优选不仅对紫外线还对可见光中短波长的蓝色光进行遮光。例如通过使用黑色的粘合胶带等遮光性胶带而能在需要的部位容易地形成遮光结构。

工业上的可利用性

本发明的实施方式例如应用于移动体(例如船舶、飞机、汽车)所搭载的卫星通信、卫星广播用的扫描天线及其制造方法。

附图标记说明

1：电介质基板

2：基底绝缘膜

3：栅极电极

4：栅极绝缘层

5：半导体层

6d：漏极接触层

6s：源极接触层

7d：漏极电极

7s：源极电极

7p：源极连接配线

11：第1绝缘层

15：贴片电极

15p：贴片连接部

17：第2绝缘层

18g、18s、18p：开口部

19g：栅极端子用上部连接部

19p：传输端子用上部连接部

19s：源极端子用上部连接部

21：对准标记

23：保护导电层

51：电介质基板

52：第3绝缘层

54：电介质层(空气层)

55：缝隙电极

55l：下层

55m：主层

55u：上层

55c：接触面

57：缝隙

58：第4绝缘层

60：上部连接部

65：反射导电板

68：加热器用电阻膜

70：供电装置

71：导电性珠

72：供电销

73：密封部

101、102、103：tft基板

201、203：缝隙基板

1000：扫描天线

ch1、ch2、ch3、ch4、ch5、ch6：接触孔

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

it：端子部

lc：液晶层

r1：发送接收区域

r2：非发送接收区域

rs：密封区域

u：天线单位、天线单位区域。