CN103885234A - 电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器 - Google Patents

Abstract

电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器，电光调制器的制造方法包括以下步骤。首先，提供基板，基板包括透光基板及导电膜，导电膜形成于透光基板上。然后，利用涂布形成单层液晶聚合材料层于导电膜上，其中液晶聚合材料包括混合的液晶分子、光趋官能基及光起始剂。然后，通过离型层加压液晶聚合材料层。然后，利用光线的控制，以第一光线通过离型层照射液晶聚合材料层，使光起始剂的一些及光趋官能基的一些往第一光线的方向聚集，进而使形成一聚合保护膜。然后，以第二光线通过透光基板照射光起始剂的另一些及其余具不同反应性的光趋官能基的另一些，而形成液晶层。然后，移除离型层，以露出聚合保护膜。

Description

电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器

技术领域

本发明涉及一种电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器，且特别涉及一种利用单层涂布即可形成保护膜的电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器。

背景技术

传统电光调制器包括基板、液晶层及介电保护层，液晶层形成于基板上，而介电保护层额外贴附于液晶层，藉以保护液晶。

然而，介电保护层导致电光调制器的驱动电压上升且在检测电性时，容易磨伤而降低元件寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电光调制器的制造方法及应用此方法制成的电光调制器，可改善电光调制器的驱动电压过高的问题。

根据本发明的另一实施例，提出一种电光调制器的制造方法，制造方法包括以下步骤。提供一基板，其中基板包括一透光基板及一导电膜，导电膜形成于透光基板上；形成一液晶聚合层于导电膜上，其中液晶聚合层包括混合的多个液晶分子及多个高分子材料；以及，利用高分子材料反应性的不同，分离液晶聚合层形成一聚合保护膜及一液晶层。

根据本发明的一实施例，提出一种电光调制器。电光调制器包括一基板及一液晶聚合层。基板包括一透光基板及一导电膜。导电膜形成于透光基板上。液晶聚合层形成于导电膜上且包括一聚合保护膜及一液晶层。液晶层包含一聚合膜及多个液晶分子，该些液晶分子分散于聚合膜中。其中，液晶层位于导电膜与聚合保护膜之间，且聚合保护膜的厚度小于液晶层的厚度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的电光调制器的剖视图；

图2A至图2G绘示依照本发明一实施例的电光调制器的制造过程图；

图3绘示图1的光调制器的测试示意图。

其中，附图标记

100：电光调制器

110：基板

111：透光基板

112：导电膜

120、120’：液晶聚合层

121：聚合保护膜

121'：光起始剂

1212：光趋官能基

122：液晶层

1221：聚合膜

1222：液晶分子

130：离型层

140：滚压机构

200：待测基板

210：待测导电层

V：驱动电压

T1、T11、T12、T1’、T2、T3：厚度

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的电光调制器的剖视图。电光调制器100包括基板110及液晶聚合层120。

基板110包括透光基板111及导电膜112。透光基板111的材料包括玻璃或塑胶。导电膜112形成于透光基板111上。液晶聚合层120形成于导电膜112上且包括聚合保护膜121及液晶层122。

聚合保护膜121例如是胺酯丙烯酸酯(Urethaneacrylates)、甲基丙烯酸环型酯单体(如Isobornylmethacrylate,IBOMA)、聚酯丙烯酸酯(Polyesteracrylates)或环氧丙烯酸酯(Epoxy Acrylate,Aldrich)等。聚合保护膜121是由适合的光趋官能基1212在光起始剂121’（图2B）的作用下，利用光的控制聚合而成。聚合后的聚合保护膜121具有硬质耐刮特性，可保护液晶层122。

光趋官能基1212、光起始剂121’及液晶分子1222于照光前混合于同一层120’中，然于利用光的控制照光后形成聚合保护膜121及液晶层122，其中聚合保护膜121与液晶层122之间具有一明显界面。此外，聚合保护膜121的厚度T11小于液晶层122的厚度T12，一例中，厚度T11及T12关系满足下式(1)。

$\frac{T11}{T11+T12}\≅0.2~0.4...\left(1\right)$

由于聚合保护膜121的厚度T11相对较薄，使采用电光调制器100对待测面板进行测试时所需的驱动电压V较小，因此可避免待测面板受到大电压的破坏。

液晶层122位于导电膜112与聚合保护膜121之间，且包含聚合膜1221及多个液晶分子1222，此些液晶分子1222分散于聚合膜1221中。

请参照图2A至图2G，其绘示依照本发明一实施例的电光调制器的制造过程图。

如图2A所示，提供基板110，其中基板110包括透光基板111及导电膜112。本例中，导电膜112预形成于透光基板111上，且为一全覆盖导电膜，也就是说，导电膜112没有图案化；然另一例中，导电膜112也可为图案化导电膜。

如图2B所示，可采用例如是单层涂布方法，形成液晶聚合层120’于导电膜112上，其中液晶聚合层120’是均相混合物流体，其包括混合的多个液晶分子1222、多个光趋官能基1212及多个光起始剂121’，其中，此些光趋官能基1212的比例约介于30%与70%之间，而液晶分子1222的比例约介于70%与30%之间。当此些光趋官能基1212的比例愈高，则电光调制器100所需驱动电压V（图3）愈高（驱动电压愈高，待测面板愈容易受到电压破坏），但对比度却较佳；当此些光趋官能基1212占液晶聚合层120’的比例愈低，则电光调制器100所需驱动电压V愈低，不过对比度却愈差。当使用PDLC（Polymerdispersed liquid crystal）型材料，其可获得佳的对比度及小的驱动电压V。一例中，光趋官能基1212与液晶分子1222的比例约1：1，然本发明实施例不限于使用PDLC，也可使用PNLC或PSLC，其光趋官能基1212及液晶分子的比例不同于PDLC。

光趋官能基1212可以是单体、预聚物或高分子聚合物。一例中，光趋官能基1212是亚克力基。光趋官能基1212包括单键官能基、双键官能基与其它多键官能基中至少一个的混合，其中双键官能基例如是三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)或其它合适材料，而多键官能基例如是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三丙烯酸异戊四醇酯(PETA)或其它合适材料。光趋官能基1212的键数愈多时，则所形成的聚合结构的聚合速度愈高，且聚合后的聚合结构的硬度愈高。

如图2C所示，使用滚压机构140，通过离型层130加压液晶聚合层120’。离型层130例如是透光离形层。滚压机构140例如是滚轮组，其包括第一滚轮141及第二滚轮142，其中第一滚轮141与第二滚轮142相隔一距离H。离型层130、液晶聚合层120’及基板110位于第一滚轮141与第二滚轮142之间。当滚压机构140运转时，滚压机构140压合离型层130、液晶聚合层120’及基板110，使压合后的离型层130、液晶聚合层120’与基板110的总厚度实值上等于距离H的值。也就是说，通过调整距离H，可控制液晶聚合层120’被压合后的厚度。一例中，压合前，基板110的厚度T2约188微米，而离型层130的厚度T3约50微米；压合后，液晶聚合层120’的厚度T1’被压缩成厚度T1，其中厚度T1大约是图1的厚度T11与T12的合，其值例如是20微米、其它更小或更大的数值，然此厚度T1的值可视实际设计而定，本发明实施例不加以限定。

另一例中，离型层130可采用旋涂或平移涂布法（die coating）形成。

如图2D所示，以第一光线L1通过离型层130照射液晶聚合层120’（图2C），使此些光趋官能基1212的第一部分及光起始剂121’的第一部分往第一光线L1的方向聚集，而聚合成聚合保护膜121。第一光线L1例如是紫外光。第一光线L1的波长选用可视光趋官能基1212的种类及/或光起始剂121’的种类而定。一例中，第一光线L1的波长可介于340至365纳米（nm）之间或其它合适波长。

一例中，第一光线L1的光强度介于7至10（mW/cm2）之间或其它合适强度值。第一光线L1的光强度控制在一小强度范围内，故不致使全部的光趋官能基1212都聚合成聚合保护膜121，如此便可保留一些光起始剂121’及一些光趋官能基1212供后续照光工艺中形成液晶层122（图2E）。

当第一光线L1的光强度愈强，光趋官能基1212的反应性愈强，愈多比例的光起始剂121’及光趋官能基1212会往第一光线L1的方向移动，如此导致聚合保护膜121的聚合速度愈快、聚合后的聚合保护膜121厚度愈厚且硬度愈硬。本例中，第一光线L1的光强度控制在小于第二光线L2的光强度，虽然第一光线L1的光强度较小，利用控制此些光起始剂121’及光趋官能机1212中含单键、双键或多键的官能基的比例，使反应性较强的双键官能基及多键官能基比单键官能基快速地往第一光线L1的方向聚集而形成聚合保护膜121，余留下来未聚合的大多是单键官能基。

如图2E所示，以第二光线L2照射光起始剂121’（图2B）的第二部分（余留部分）及光趋官能基1212（图2B）的第二部分（余留部分），使光趋官能基1212的第二部分聚合成聚合膜1221，其中聚合膜1221与液晶分子1222形成液晶层122。第二光线L2例如是紫外光。第二光线L2的光强度大于第一光线L1的光强度，使光趋官能基1212的余留部分几乎或全部聚合成聚合膜1221。

如图2F所示，可采用例如是剥除方式，移除离型层130，以露出液晶聚合层120。

如图2G所示，可采用例如是溶剂，移除液晶聚合层120的一部分，以透出导电膜112，至此形成图1的电光调制器100。

另一例中，可调配光起始剂121’的种类去形成聚合保护膜121，在此设计下，第一光线L1及第二光线L2的光强度不限于相异，也可实质上相同。举例来说，图2B中，光起始剂121’包括第一光波段起始剂及第二光波段起始剂。图2D中，以第一光线L1通过离型层130照射液晶聚合层120’，光趋官能基1212及光起始剂121’的第一光波段起始剂（第一部分）往第一光线L1方向聚集，而使光趋官能基1212聚合成聚合保护膜121。图2E中，以第二光线L2照射光起始剂121’的第二光波段起始剂（第二部分）及光趋官能基1212，使光趋官能基1212和液晶分子1222形成液晶层122。

另一例的电光调制器的制造方法中，可以第一热源（未绘示）取代第一光线L1而形成聚合保护膜121，且以第二热源（未绘示）取代第二光线L2而形成液晶层122。在此设计下，光起始剂121’需改以热起始剂取代，而光趋官能基1212需改以热趋官能基取代。其余工艺步骤可相似图2A至图2G中的对应步骤。

另一例的电光调制器的制造方法中，液晶聚合层120’是均相混合物流体，其包括混合的多个高分子材料、多个液晶分子1222及多个溶剂。在此设计下，光照步骤（图2D及图2E）改以”挥发溶剂”工艺取代。可采用例如是加热或其它合适方式，控制其溶剂挥发速度后，使液晶聚合层形成聚合保护膜及液晶层。

由上可知，形成本发明实施例的保护膜的方法至少有热引发相分离、溶剂引发相分离及光聚合引发相分离等方法，然只要是单层涂布可分离液晶聚合层120’为聚合保护膜121及液晶层122的方法，都是本发明实施例可采用的范围，并且其所使用的液晶聚合层120’的组成可对应调整，并不受上述实施例所限制。

请参照图3，其绘示图1的光调制器的测试示意图。驱动电压V耦接光调制器100与待测面板200，其中待测面板200例如是显示面板、触控面板或其它种类面板，其具有一待测全面导电或图案化导电层210。通过驱动电压V驱动光调制器100与待测面板200，使待测导电层210的图案反应在光调制器100的导电膜112上，然后再通过影像撷取模组（未绘示）撷取光调制器100的导电膜112上的影像，之后通过所撷取的影像可观察待测面板的待测导电层210的品质。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种电光调制器的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基板，其中该基板包括一透光基板及一导电膜，该导电膜形成于该透光基板上；

利用单层涂布形成一液晶聚合层于该导电膜上，其中该液晶聚合层包括混合的多个液晶分子及多个高分子材料；以及

分离该液晶聚合层为一聚合保护膜及一液晶层。

2.根据权利要求1所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，于利用单层涂布形成该液晶聚合层于该导电膜上的该步骤中，该些高分子材料包括多个光趋官能基，且该液晶聚合层还包括多个光起始剂；

该制造方法还包括：

通过一离型层加压该液晶聚合层；

于分离该液晶聚合层为该聚合保护膜及该液晶层的该步骤中包括：

以一第一光线通过该离型层照射该液晶聚合层，利用该些高分子材料反应性的不同，使该些光起始剂的一第一部分及该些光趋官能基的一第一部分往该第一光线的方向聚集，进而使该些光趋官能基的该第一部分聚合成该聚合保护膜；

以一第二光线照射该些光起始剂的一第二部分及该些光趋官能基的一第二部分，而使该些光趋官能基的该第二部分聚合成一聚合膜，其中该聚合膜及该些液晶分子形成一液晶层，该些液晶分子分散于聚合膜中；

该制造方法还包括：

移除该离型层，以露出该液晶聚合层。

3.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，该第二光线的光强度大于该第一光线的光强度。

4.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，该光些起始剂包括多个第一光波段起始剂及多个第二光波段起始剂；

于以该第一光线通过该离型层照射该液晶聚合层的该步骤中，该些第一光波段起始剂往该第一光线方向聚集；以及

于以该第二光线照射该些光起始剂的该第二部分及该些光趋官能基的该第二部分的该步骤中，该第二光线照射该些第二光波段起始剂。

5.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，于通过该离型层加压该液晶聚合层的该步骤中包括：

以一第一滚轮及一第二滚轮滚压该离型层、该液晶聚合层与该基板，其中该离型层、该液晶聚合层与该基板被压合于该第一滚轮与该第二滚轮之间。

6.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，于移除该离型层的该步骤之后，该制造方法还包括：

移除部分的该液晶聚合层，而透出该导电膜。

7.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，该第一光线及该第二光线为紫外光。

8.根据权利要求2所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，该些光趋官能基与该些液晶分子的比例为1：1。

9.根据权利要求1所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，于利用单层涂布形成该液晶聚合层于该导电膜上的该步骤中，该些高分子材料包括多个热趋官能基，且该液晶聚合层还包括多个热起始剂；

该制造方法还包括：

通过一离型层加压该液晶聚合层；

于分离该液晶聚合层为该聚合保护膜及该液晶层的该步骤中包括：

以一第一热源通过该离型层加热该液晶聚合层，利用该些高分子材料反应性的不同，使该些热起始剂的一第一部分及该些热趋官能基的一第一部分往该第一热源的方向聚集，进而使该些热趋官能基的该第一部分聚合成该聚合保护膜；

以一第二热源加热该些热起始剂的一第二部分及该些热趋官能基的一第二部分，而使该些热趋官能基的该第二部分聚合成一聚合膜，其中该聚合膜及该些液晶分子形成一液晶层，该些液晶分子分散于该聚合膜中；

该制造方法还包括：

移除该离型层，以露出该液晶聚合层。

10.根据权利要求1所述的电光调制器的制造方法，其特征在于，利用单层涂布形成该液晶聚合层于该导电膜上的该步骤中，该液晶聚合层还包括多个溶剂；

该制造方法还包括：

利用控制挥发速度的不同挥发该溶剂，使液晶聚合层形成聚合保护膜及液晶层。

11.一种电光调制器，其特征在于，包括：

一基板，包括：

一透光基板；及

一导电膜，形成于该透光基板上；以及

一液晶聚合层，利用单层涂布形成于该导电膜上，且包括：

一聚合保护膜；及

一液晶层，包含一聚合膜及多个液晶分子，该些液晶分子分散于该聚合膜中；

其中，该液晶层位于该导电膜与该聚合保护膜之间，且该聚合保护膜的厚度小于该液晶层的厚度。

12.根据权利要求11所述的电光调制器，其特征在于，该保护膜与该液晶层之间形成明显的界面。

13.根据权利要求11所述的电光调制器，其特征在于，该保护膜的厚度小于该液晶层的厚度。

14.根据权利要求11所述的电光调制器，其特征在于，该保护膜的厚度T11与该液晶层的厚度T12满足

$\frac{T11}{T11+T12}\≅0.2~0.4.$

15.根据权利要求11所述的电光调制器，其特征在于，该光趋官能基为单键或多键官能机的单体、预聚物或高分子聚合物。

16.根据权利要求11所述的电光调制器，其特征在于，该液晶聚合层为在单层涂布中形成该聚合保护膜与该液晶层。

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