特開 2022-156917 電波反射板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156917

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】電波反射板

(51)【国際特許分類】

   H01Q 3/46 20060101AFI20221006BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20221006BHJP

   H01Q 15/14 20060101ALI20221006BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01Q3/46

H01Q21/06

H01Q15/14 Z

H01Q13/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060858

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(71)【出願人】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】沖田 光隆

(72)【発明者】

【氏名】岡 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】新木 盛右

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大一

(72)【発明者】

【氏名】天野 良晃

(72)【発明者】

【氏名】松野 宏己

【テーマコード（参考）】

5J020

5J021

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J020AA03

5J020BA06

5J020BA16

5J020DA03

5J020DA06

5J021AA05

5J021AA09

5J021AA11

5J021AB06

5J021BA02

5J021DB03

5J021GA02

5J021HA01

5J021JA05

5J045AA12

5J045AA21

5J045DA10

5J045FA02

5J045FA08

5J045MA07

(57)【要約】

【課題】 電波の反射波の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板を提供する。
【解決手段】 電波反射板ＲＥは、間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極ＰＥを有する第１基板と、前記複数のパッチ電極と対向した共通電極ＣＥを有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持され複数のパッチ電極ＰＥと対向した液晶層ＬＣと、を備える。各々のパッチ電極ＰＥは、第１スロットＯ１を有している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに直交するＸ軸及びＹ軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第１基板と、
前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のそれぞれに直交するＺ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、
各々の前記パッチ電極は、第１スロットを有している、
電波反射板。

【請求項2】

前記第１スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
前記パッチ電極における前記第１スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一である、
請求項１に記載の電波反射板。

【請求項3】

各々の前記パッチ電極は、前記第１スロットから離れて位置した第２スロットをさらに有する、
請求項１に記載の電波反射板。

【請求項4】

前記第１スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
前記第２スロットのサイズ及び形状は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
前記パッチ電極における前記第１スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一であり、
前記パッチ電極における前記第２スロットの相対的な位置は、前記複数のパッチ電極の間で同一である、
請求項３に記載の電波反射板。

【請求項5】

各々の反射制御部は、前記複数のパッチ電極のうち一のパッチ電極と、前記共通電極のうち前記一のパッチ電極と対向した部分と、前記液晶層のうち前記一のパッチ電極の前記第１スロットと対向した第１領域と、前記液晶層のうち前記一のパッチ電極と対向した領域であり前記第１領域を囲んだ領域である第２領域と、を有し、
前記第１基板は、前記第２基板と対向する側とは反対側に入射面を有し、
各々の前記反射制御部は、前記パッチ電極に印加される電圧に応じて前記入射面側から入射される電波の位相を調整し、前記電波を前記入射面側に反射させる、
請求項１に記載の電波反射板。

【請求項6】

前記一のパッチ電極と前記共通電極との間に電圧が印加されていない状態において、前記第１領域の誘電率と、前記第２領域の誘電率とは、同一であり、
前記一のパッチ電極と前記共通電極との間に電圧が印加されている状態において、前記第１領域の誘電率と、前記第２領域の誘電率とは、互いに異なる、
請求項５に記載の電波反射板。

【請求項7】

互いに直交するＸ軸及びＹ軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第１基板と、
前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のそれぞれに直交するＺ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、
前記共通電極は、複数の第１スロットを有し、
各々の前記第１スロットは、前記複数のパッチ電極のうち対応する一のパッチ電極に重なっている、
電波反射板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電波反射板に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶を利用して電波の反射方向を制御できる電波反射板の検討が行われている。この電波反射板において、反射電極を有する反射制御部が１次元(又は２次元)に並べられている。電波反射板においても、反射される電波の位相差が隣り合う反射制御部間で一定となるよう、液晶の誘電率を調整する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１９－５３０３８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本実施形態は、電波の反射波の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る電波反射板は、
互いに直交するＸ軸及びＹ軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第１基板と、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のそれぞれに直交するＺ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、各々の前記パッチ電極は、第１スロットを有している。

【0006】

また、一実施形態に係る電波反射板は、
互いに直交するＸ軸及びＹ軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられた複数のパッチ電極を有する第１基板と、前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸のそれぞれに直交するＺ軸に平行な方向にて前記複数のパッチ電極と対向した共通電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持され、前記複数のパッチ電極と対向した液晶層と、を備え、前記共通電極は、複数の第１スロットを有し、各々の前記第１スロットは、前記複数のパッチ電極のうち対応する一のパッチ電極に重なっている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係る電波反射板を示す断面図である。

【図2】図２は、図１に示した電波反射板を示す平面図である。

【図3】図３は、図１及び図２に示したパッチ電極を示す拡大平面図である。

【図4】図４は、上記電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部を示す図である。

【図5】図５は、上記電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、複数の反射制御部を示す図である。

【図6】図６は、上記実施形態の電波反射板の駆動方法において、期間毎にパッチ電極に印加する電圧の変化を示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、上記実施形態及び比較例において、反射波の位相変化量を棒グラフで示す図である。

【図8】図８は、上記実施形態及び上記比較例において、反射波の減衰量を棒グラフで示す図である。

【図9】図９は、上記実施形態の変形例１に係る複数のパッチ電極及び複数の接続配線を示す拡大平面図である。

【図10】図１０は、上記実施形態の変形例２に係る複数のパッチ電極及び複数の接続配線を示す拡大平面図である。

【図11】図１１は、上記実施形態の変形例３に係る電波反射板の一部を示す拡大平面図であり、複数のパッチ電極、複数の接続配線、及び共通電極を示す図である。

【図12】図１２は、上記変形例３に係る電波反射板の一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

（一実施形態）
まず、一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電波反射板ＲＥを示す断面図である。電波反射板ＲＥは、電波を反射させることができ、電波のための中継装置として機能している。

【0010】

図１に示すように、電波反射板ＲＥは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、液晶層ＬＣと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１は、電気絶縁性の基板１と、複数のパッチ電極ＰＥと、配向膜ＡＬ１と、有している。基板１は、平板状に形成され、互いに直交するＸ軸及びＹ軸を含むＸ－Ｙ平面に沿って延在している。配向膜ＡＬ１は、複数のパッチ電極ＰＥを覆っている。

【0011】

第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１に所定の隙間を空けて対向配置されている。第２基板ＳＵＢ２は、電気絶縁性の基板２と、共通電極ＣＥと、配向膜ＡＬ２と、を有している。基板２は、平板状に形成され、Ｘ－Ｙ平面に沿って延在している。共通電極ＣＥは、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交するＺ軸に平行な方向にて複数のパッチ電極ＰＥと対向している。配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥを覆っている。本実施形態において、配向膜ＡＬ１及び配向膜ＡＬ２は、それぞれ水平配向膜である。

【0012】

第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、それぞれの周縁部に配置されたシール材ＳＥにより接合されている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、及びシール材ＳＥで囲まれた空間に設けられている。液晶層ＬＣは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持されている。液晶層ＬＣは、一方で複数のパッチ電極ＰＥと対向し、他方で共通電極ＣＥと対向している。

【0013】

ここで、液晶層ＬＣの厚み（セルギャップ）をｄ_ｌとする。厚みｄ_ｌは、通常の液晶表示パネルの液晶層の厚みより大きい。本実施形態において、厚みｄ_ｌは５０μｍである。但し、電波の反射位相を十分に調整できるのであれば、厚みｄ_ｌは、５０μｍ未満であってもよい。又は、電波の反射角を大きくするため、厚みｄ_ｌは、５０μｍを超えてもよい。電波反射板ＲＥの液晶層ＬＣに使用する液晶材料は、通常の液晶表示パネルに使用する液晶材料と異なっている。なお、上述した電波の反射位相に関しては後述する。

【0014】

共通電極ＣＥにはコモン電圧が印加され、共通電極ＣＥの電位は固定される。本実施形態において、コモン電圧は０Ｖである。パッチ電極ＰＥにも電圧が印加される。本実施形態において、パッチ電極ＰＥは、交流駆動される。液晶層ＬＣは、いわゆる縦電界により駆動される。パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加される電圧が液晶層ＬＣに作用することで、液晶層ＬＣの誘電率は変化する。

【0015】

液晶層ＬＣの誘電率が変わると、液晶層ＬＣにおける電波の伝搬速度も変わる。そのため、液晶層ＬＣに作用させる電圧を調整することで、電波の反射位相を調整することができる。ひいては、電波の反射方向を調整することができる。本実施形態において、液晶層ＬＣに作用させる電圧の絶対値は、１０Ｖ以下である。１０Ｖで液晶層ＬＣの誘電率が飽和状態となるためである。但し、液晶層ＬＣの誘電率によっては、その飽和状態となる電圧は異なってくるため、液晶層ＬＣに作用させる電圧の絶対値は、１０Ｖを超えてもよい。例えば、液晶の応答速度の向上が求められる場合、１０Ｖを超える電圧を液晶層ＬＣに作用させた後、１０Ｖ以下の電圧を液晶層ＬＣに作用させてもよい。
第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２と対向する側とは反対側に入射面Ｓａを有している。なお、図中、入射波ｗ１は電波反射板ＲＥに入射される電波であり、反射波ｗ２は電波反射板ＲＥで反射された電波である。

【0016】

図２は、図１に示した電波反射板ＲＥを示す平面図である。図２に示すように、複数のパッチ電極ＰＥは、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに沿って間隔を置いてマトリクス状に並べられている。Ｘ－Ｙ平面において、複数のパッチ電極ＰＥは、同一形状及び同一サイズを有している。

【0017】

複数のパッチ電極ＰＥは、Ｘ軸に沿って等間隔に並べられ、Ｙ軸に沿って等間隔に並べられている。複数のパッチ電極ＰＥは、Ｙ軸に沿って延在しＸ軸に沿って並べられた複数のパッチ電極群ＧＰに含まれている。複数のパッチ電極群ＧＰは、第１パッチ電極群ＧＰ１乃至第８パッチ電極群ＧＰ８を有している。

【0018】

第１パッチ電極群ＧＰ１は複数の第１パッチ電極ＰＥ１を有し、第２パッチ電極群ＧＰ２は複数の第２パッチ電極ＰＥ２を有し、第３パッチ電極群ＧＰ３は複数の第３パッチ電極ＰＥ３を有し、第４パッチ電極群ＧＰ４は複数の第４パッチ電極ＰＥ４を有し、第５パッチ電極群ＧＰ５は複数の第５パッチ電極ＰＥ５を有し、第６パッチ電極群ＧＰ６は複数の第６パッチ電極ＰＥ６を有し、第７パッチ電極群ＧＰ７は複数の第７パッチ電極ＰＥ７を有し、第８パッチ電極群ＧＰ８は複数の第８パッチ電極ＰＥ８を有している。例えば、第２パッチ電極ＰＥ２は、Ｘ軸に沿った方向において、第１パッチ電極ＰＥ１と第３パッチ電極ＰＥ３との間に位置している。

【0019】

各々のパッチ電極群ＧＰは、Ｙ軸に沿って並べられ互いに電気的に接続された複数のパッチ電極ＰＥを含んでいる。本実施形態において、各々のパッチ電極群ＧＰの複数のパッチ電極ＰＥは、接続配線Ｌにより電気的に接続されている。なお、第１基板ＳＵＢ１は、Ｙ軸に沿って延在し、Ｘ軸に沿って並べられた複数の接続配線Ｌを有している。接続配線Ｌは、基板１のうち第２基板ＳＵＢ２と対向していない領域まで延在している。なお、本実施形態と異なり、複数の接続配線Ｌは、複数のパッチ電極ＰＥと一対一で接続されてもよい。

【0020】

本実施形態において、Ｙ軸に沿って並んだ複数のパッチ電極ＰＥと、接続配線Ｌとは、同一の導体で一体に形成されている。なお、複数のパッチ電極ＰＥと、接続配線Ｌとは、互いに異なる導体で形成されてもよい。パッチ電極ＰＥ、接続配線Ｌ、及び上記共通電極ＣＥは、金属、又は金属に準ずる導体で形成されている。例えば、パッチ電極ＰＥ、接続配線Ｌ、及び上記共通電極ＣＥは、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料で形成されてもよい。接続配線Ｌは、図示しないアウターリードボンディング（ＯＬＢ）のパッドに接続されてもよい。

【0021】

接続配線Ｌは細線であり、接続配線Ｌの幅は後述する長さＰｘと比べて十分に小さい。接続配線Ｌの幅は、数μｍ乃至数十μｍであり、μｍオーダーである。なお、接続配線Ｌの幅を大きくし過ぎると、電波の周波数成分の感度が変わってしまうため望ましくない。

【0022】

シール材ＳＥは、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とが対向した領域の周縁部に配置されている。

【0023】

図２には、Ｘ軸に沿った方向及びＹ軸に沿った方向にそれぞれ８個のパッチ電極ＰＥが並べられた例を示した。但し、パッチ電極ＰＥの個数は、種々変形可能である。例示すると、パッチ電極ＰＥは、Ｘ軸に沿った方向に１００個並べられ、Ｙ軸に沿った方向に複数個（例えば１００個）並べられてもよい。電波反射板ＲＥ（第１基板ＳＵＢ１）のＸ軸に沿った方向の長さは、例えば４０乃至８０ｃｍである。

【0024】

図３は、図１及び図２に示したパッチ電極ＰＥを示す拡大平面図である。図３に示すように、パッチ電極ＰＥは、正方形の形状を有している。パッチ電極ＰＥの形状は得に限定されるものではないが、正方形や真円が望ましい。パッチ電極ＰＥの外形に注目すると、縦横のアスペクト比が１：１となる形状が望ましい。なぜなら、横偏波及び縦偏波に対応するためには９０°の回転対称構造が望ましいためである。

【0025】

パッチ電極ＰＥは、Ｘ軸に沿った方向に長さＰｘを有し、Ｙ軸に沿った方向に長さＰｙを有している。長さＰｘ及び長さＰｙは、入射波ｗ１の周波数帯に応じて調整した方が望ましい。次に、上記入射波ｗ１の周波数帯と、長さＰｘ及び長さＰｙと、の望ましい関係を例示する。
２．４ＧＨｚ： Ｐｘ＝Ｐｙ＝３５ｍｍ
５．０ＧＨｚ： Ｐｘ＝Ｐｙ＝１６．８ｍｍ
２８ＧＨｚ： Ｐｘ＝Ｐｙ＝３．０ｍｍ

【0026】

パッチ電極ＰＥは、スロットと呼ばれる孔を有している。本実施形態において、各々のパッチ電極ＰＥは、単一の第１スロットＯ１を有している。本実施形態において、第１スロットＯ１は四角形（正方形）の形状を有している。第１スロットＯ１は、Ｘ軸に沿った方向に長さＯｘを有し、Ｙ軸に沿った方向に長さＯｙを有している。長さＯｘ及び長さＯｙは、それぞれ百μｍ乃至数百μｍである。

【0027】

ここで、複数のパッチ電極ＰＥに注目する。
図２及び図３に示すように、第１スロットＯ１のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。パッチ電極ＰＥにおける第１スロットＯ１の相対的な位置は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。

【0028】

図４は、電波反射板ＲＥの一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部ＲＨを示す図である。図４において、基板１等の図示を省略している。
図４に示すように、液晶層ＬＣの厚みｄ_ｌ（セルギャップ）は、複数のスペーサＳＳにより保持されている。本実施形態において、スペーサＳＳは、柱状スペーサであり、第２基板ＳＵＢ２に形成され、第１基板ＳＵＢ１側に突出している。第１スロットＯ１に対向する領域に、スペーサＳＳは存在していない。

【0029】

スペーサＳＳのＸ方向の断面径は１０乃至２０μｍである。パッチ電極ＰＥの長さＰｘ及び長さＰｙがｍｍオーダーであるのに対し、スペーサＳＳのＸ方向の断面径はμｍオーダーである。そのため、パッチ電極ＰＥと対向する領域にスペーサＳＳを存在させる必要がある。また、パッチ電極ＰＥと対向する領域のうち、複数のスペーサＳＳが存在する領域の割合は１％程度である。

【0030】

そのため、上記領域にスペーサＳＳが存在しても、スペーサＳＳが反射波ｗ２に及ぼす影響は僅かである。なお、スペーサＳＳは、第１基板ＳＵＢ１に形成され、第２基板ＳＵＢ２側に突出してもよい。又は、スペーサＳＳは球状スペーサであってもよい。
また、本実施形態と異なり、第１スロットＯ１に対向する領域に、スペーサＳＳが存在してもよい。

【0031】

電波反射板ＲＥは、複数の反射制御部ＲＨを備えている。各々の反射制御部ＲＨは、複数のパッチ電極ＰＥのうち一のパッチ電極ＰＥと、共通電極ＣＥのうち上記一のパッチ電極ＰＥと対向した部分と、液晶層ＬＣの第１領域Ａ１と、液晶層ＬＣの第２領域Ａ２と、を有している。第１領域Ａ１は、液晶層ＬＣのうち一のパッチ電極ＰＥの第１スロットＯ１と対向した領域である。第２領域Ａ２は、液晶層ＬＣのうち一のパッチ電極ＰＥと対向した領域であり、第１領域Ａ１を囲んだ領域である。

【0032】

パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されていない状態において、第１領域Ａ１の誘電率と、第２領域Ａ２の誘電率とは、同一である。パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されると、第１領域Ａ１の誘電率は実質的に変化しないが、第２領域Ａ２の誘電率は変化する。なお、液晶層ＬＣの誘電率は、パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加される電圧に比例している。そのため、パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されている状態において、第１領域Ａ１の誘電率と、第２領域Ａ２の誘電率とは、互いに異なっている。

【0033】

図５は、電波反射板ＲＥの一部を示す拡大断面図であり、複数の反射制御部ＲＨを示す図である。図５において、基板１、スペーサＳＳ等の図示を省略している。
図５に示すように、各々の反射制御部ＲＨは、パッチ電極ＰＥに印加される電圧に応じて入射面Ｓａ側から入射される電波（入射波ｗ１）の位相を調整し、電波を入射面Ｓａ側に反射させ、反射波ｗ２とするように機能する。各々の反射制御部ＲＨにおいて、反射波ｗ２は、パッチ電極ＰＥで反射した電波と共通電極ＣＥで反射した電波との合成波である。

【0034】

Ｘ軸に沿った方向において、パッチ電極ＰＥは等間隔に並べられている。隣り合うパッチ電極ＰＥ間の長さ（ピッチ）をｄ_ｋとする。長さｄ_ｋは、一のパッチ電極ＰＥの幾何学中心から、隣のパッチ電極ＰＥの幾何学中心までの距離に相当している。本実施形態において、反射波ｗ２を第１反射方向ｄ１において同位相とするものとして説明する。図５のＸ－Ｚ平面において、第１反射方向ｄ１は、Ｚ軸との間に第１角度θ１を成す方向である。第１反射方向ｄ１は、Ｘ－Ｚ平面に平行である。

【0035】

複数の反射制御部ＲＨで反射される電波が第１反射方向ｄ１で位相を揃えるには、直線状の二点鎖線上で電波の位相が揃っていればよいことになる。例えば、点Ｑ１ｂでの反射波ｗ２の位相と、点Ｑ２ａでの反射波ｗ２の位相とが、揃っていればよい。第１パッチ電極ＰＥ１の点Ｑ１ａから点Ｑ１ｂまでの物理的な直線距離はｄ_ｋ×ｓｉｎθ１である。そのため、第１反射制御部ＲＨ１と第２反射制御部ＲＨ２とに注目すると、第２反射制御部ＲＨ２からの反射波ｗ２の位相を第１反射制御部ＲＨ１からの反射波ｗ２の位相より、位相量δ１だけ遅らせればよい。ここで、位相量δ１は次の式で表される。
δ１＝ｄ_ｋ×ｓｉｎθ１×２π／λ

【0036】

次に、電波反射板ＲＥの駆動方法について説明する。図６は、本実施形態の電波反射板ＲＥの駆動方法において、期間毎にパッチ電極ＰＥに印加する電圧の変化を示すタイミングチャートである。図６において、電波反射板ＲＥの駆動期間のうち、第１期間Ｐｄ１乃至第５期間Ｐｄ５を示している。

【0037】

図５及び図６に示すように、電波反射板ＲＥの駆動が開始されると、第１期間Ｐｄ１に、複数の反射制御部ＲＨにて反射される電波が第１反射方向ｄ１において同位相となるように、複数のパッチ電極ＰＥに電圧Ｖを印加する。例えば、第１パッチ電極ＰＥ１に第１電圧Ｖ１を印加し、第２パッチ電極ＰＥ２に第２電圧Ｖ２を印加し、第３パッチ電極ＰＥ３に第３電圧Ｖ３を印加し、第４パッチ電極ＰＥ４に第４電圧Ｖ４を印加する。各々のパッチ電極ＰＥに印加される電圧Ｖの絶対値は、全ての期間Ｐｄにわたって同一である。

【0038】

共通電極ＣＥの電位を基準とすると、各々のパッチ電極ＰＥに印加される電圧の極性は、定期的に反転される。例えば、パッチ電極ＰＥは６０Ｈｚの駆動周波数で駆動される。上記のように、パッチ電極ＰＥは交流駆動される。

【0039】

期間Ｐｄが別の期間Ｐｄに変わっても、一の反射制御部ＲＨにて第１反射方向ｄ１に反射される電波と、隣の反射制御部ＲＨにて第１反射方向ｄ１に反射される電波との位相量δ１は維持されている。本実施形態において、位相量δ１は３５°である。そのため、第１パッチ電極ＰＥ１を含む第１反射制御部ＲＨ１にて第１反射方向ｄ１に反射される電波と、第８パッチ電極ＰＥ８を含む第８反射制御部ＲＨ８にて第１反射方向ｄ１に反射される電波と、の間に２４５°の位相差を与えている。

【0040】

次に、本実施形態の電波反射板ＲＥによる反射波ｗ２の特性と、比較例の電波反射板による反射波の特性と、について比較しながら説明する。図７は、本実施形態及び比較例において、反射波の位相変化量を棒グラフで示す図である。図８は、本実施形態及び比較例において、反射波の減衰量を棒グラフで示す図である。なお、比較例の電波反射板は、第１スロットＯ１無しにパッチ電極ＰＥが形成されている点を除き、本実施形態の電波反射板ＲＥと同様に構成されている。

【0041】

反射波の位相変化量及び反射波の減衰量を求めるため、本実施形態の電波反射板ＲＥのパラメータと、比較例の電波反射板のパラメータとは、次の表１に示すように設定されている。

【0042】

【表1】

【0043】

図７に示すように、パッチ電極ＰＥにスロットが形成されていない比較例より、パッチ電極ＰＥにスロット（第１スロットＯ１）が形成されている実施形態の方が、反射波の位相変化量が大きくなることが分かる。そのため、実施形態の電波反射板ＲＥにおいて、反射波の位相制御の自由度の向上を図ることができる。例えば、反射波ｗ２の反射方向をＺ軸からより傾けること（角度θを大きくすること）ができる。また、本実施形態と比較例とで反射波の位相量を同一に設定する場合、本実施形態にてパッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加する電圧の絶対値を、比較例にてパッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加する電圧の絶対値より低くすることができる。

【0044】

ここで、反射波の位相変化量とは、反射波の最小の位相量と、反射波の最大の位相量との差である。次に、反射波の最小の位相量δｍｉｎと、反射波の位相量が最小（δｍｉｎ）となる場合にパッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加される電圧の絶対値（Ｖｍｉｎ）と、反射波の最大の位相量δｍａｘと、反射波の位相量が最大（δｍａｘ）となる場合にパッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加される電圧の絶対値（Ｖｍａｘ）と、に関して表２に示す。なお、電圧の絶対値が閾値を超えると、反射波の位相量は飽和する。位相量（δｍａｘ）を得ることのできる電圧の値には幅があるが、表２には、位相量（δｍａｘ）を得ることのできる電圧の一例として電圧の絶対値（Ｖｍａｘ）を示している。

【0045】

【表2】

【0046】

図４に示したように、本実施形態は、液晶層ＬＣの第１領域Ａ１の分、液晶層ＬＣを駆動する対象が比較例より減少することとなる。
図８に示すように、しかしながら、実施形態における反射波の振幅の減衰量は、抑えられ、比較例における反射波の振幅の減衰量と同等となることが分かった。なお、電波反射板ＲＥにて電波を全反射する場合が０ｄＢである。図８には、反射波の振幅の減衰量が最大となる場合を示している。次に、反射波の振幅の減衰量が最大となる場合に関する、パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加される電圧の絶対値（Ｖ）と、反射波の位相量（δ）と、について表３に示す。

【0047】

【表3】

【0048】

パッチ電極ＰＥにスロット（第１スロットＯ１）を設けることで、図７及び図８から分かるように、本実施形態の電波反射板ＲＥは、電波の反射効率の低下を比較例のそれと同等に抑えつつ、反射波の位相変化量を比較例のそれより拡大することができるものである。

【0049】

上記のように構成された一実施形態に係る電波反射板ＲＥによれば、各々のパッチ電極ＰＥは第１スロットＯ１を有している。パッチ電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に印加する電圧レベルを変えた際に、反射波ｗ２の位相変化量を大きくすることができる。上記のことから、電波の反射波ｗ２の位相変化量を大きくすることのできる電波反射板ＲＥを得ることができる。

【0050】

５Ｇで利用する２８ＧＨｚ帯の電波は直進性が強いため、遮蔽物があると通信環境が悪化する（カバレッジホール）。そのため、対策として、電波反射板ＲＥを配置して反射波ｗ２を利用することができる。電波反射板ＲＥは、反射波ｗ２の方向を制御できるため、電波環境の変化に対応することができる。

【0051】

（上記実施形態の変形例１）
次に、上記実施形態の変形例１について説明する。図９は、上記実施形態の変形例１に係る複数のパッチ電極ＰＥ及び複数の接続配線Ｌを示す拡大平面図である。
図９に示すように、変形例１の電波反射板ＲＥは、第１スロットＯ１の形状に関して上記実施形態と相違している。第１スロットＯ１は円形（真円）の形状を有している。なお、第１スロットＯ１の形状は得に限定されるものではないが、正方形や真円が望ましい。第１スロットＯ１の輪郭に注目すると、入射する電波の偏波方向、具体的には垂直偏波と水平偏波に対して同じ振る舞いをすることが好ましく、縦横のアスペクト比が１：１となる形状が望ましい。

【0052】

（上記実施形態の変形例２）
次に、上記実施形態の変形例２について説明する。図１０は、上記実施形態の変形例２に係るパッチ電極ＰＥ及び複数の接続配線Ｌを示す拡大平面図である。
図１０に示すように、各々のパッチ電極ＰＥは、複数のスロットを有してもよい。パッチ電極ＰＥは、第１スロットＯ１から離れて位置した第２スロットＯ２と、第１スロットＯ１及び第２スロットＯ２から離れて位置した第３スロットＯ３と、第１スロットＯ１、第２スロットＯ２、及び第３スロットＯ３から離れて位置した第４スロットＯ４と、をさらに有している。

【0053】

第１スロットＯ１のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。第２スロットＯ２のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。第３スロットＯ３のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。第４スロットＯ４のサイズ及び形状は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。

【0054】

パッチ電極ＰＥにおける第１スロットＯ１の相対的な位置は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。パッチ電極ＰＥにおける第２スロットＯ２の相対的な位置は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。パッチ電極ＰＥにおける第３スロットＯ３の相対的な位置は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。パッチ電極ＰＥにおける第４スロットＯ４の相対的な位置は、複数のパッチ電極ＰＥの間で同一である。
なお、パッチ電極ＰＥが有するスロットＯの個数は、２個、３個、又は５個以上であってもよい。

【0055】

（上記実施形態の変形例３）
次に、上記実施形態の変形例３について説明する。図１１は、本変形例３に係る電波反射板ＲＥの一部を示す拡大平面図であり、複数のパッチ電極ＰＥ、複数の接続配線Ｌ、及び共通電極ＣＥを示す図である。図１２は、本変形例３に係る電波反射板ＲＥの一部を示す拡大断面図であり、単一の反射制御部ＲＨを示す図である。

【0056】

図１１に示すように、本変形例３は、パッチ電極ＰＥではなく共通電極ＣＥがスロットと呼ばれる孔を有している点で上記実施形態と相違している。共通電極ＣＥは、複数の第１スロットＯ１を有している。各々の第１スロットＯ１は、複数のパッチ電極ＰＥのうち対応する一のパッチ電極ＰＥに重なっている。

【0057】

図１２に示すように、本変形例３において、第１スロットＯ１に対向する領域に、スペーサＳＳは存在していない。但し、第１スロットＯ１に対向する領域に、スペーサＳＳが存在してもよい。

【0058】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0059】

ＲＥ…電波反射板、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＬＣ…液晶層、
ＳＥ…シール材、１，２…基板、Ｌ…接続配線、ＰＥ，ＰＥ１～ＰＥ８…パッチ電極、
Ｏ，Ｏ１～Ｏ４…スロット、ＧＰ，ＧＰ１～ＧＰ８…パッチ電極群、ＲＨ…反射制御部、
ＣＥ…共通電極、ＡＬ…配向膜、ＳＳ…スペーサ、Ｓａ…入射面、ｗ１…入射波、
ｗ２…反射波、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】