CN104678611A - 包括液晶调制器的基板检查设备及液晶调制器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板检查设备及一种基板检查设备的液晶调制器的制造方法。该基板检查设备包括：液晶调制器，被构造为设置在所述基板上；光源单元，设置为与液晶调制器分隔开；分束器，设置在液晶调制器与光源单元之间，并且被构造为将来自光源单元的光束反射至液晶调制器；测量单元，被构造为感测由基板反射的光束。

Description

包括液晶调制器的基板检查设备及液晶调制器的制造方法

本申请要求于2013年12月3日提交的第10-2013-0149220号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部通过引用完全包含于此。

技术领域

本公开涉及一种包括液晶调制器的基板检查设备，更具体地说，涉及一种用于检测基板的缺陷的基板检查设备和一种包括在该基板检查设备中的液晶调制器的制造方法。

背景技术

近来，已经开发出了诸如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)和等离子体显示面板(PDP)的显示装置。这些显示装置具有分辨率高、超纤薄、重量轻以及优异的视角特性。

这种显示装置包括用于显示图像的像素。每个像素可包括像素电极和诸如分别与像素电极对应并且电连接到像素电极的薄膜晶体管的驱动电路。存在着检查显示装置的像素电极和驱动电路的缺陷的需要。

发明内容

一些实施例提供一种包括液晶调制器的基板检查设备及一种基板检查设备的液晶调制器的制造方法。

在一些实施例中，一种用于检测基板缺陷的基板检查设备可包括：液晶调制器，被构造为设置在所述基板上；光源单元，设置为与液晶调制器分隔开；分束器，设置在液晶调制器与光源单元之间，以将来自光源单元的光束反射至液晶调制器；测量单元，适于感测从液晶调制器反射的光束。液晶调制器包括：透明基板；共电极，设置在透明基板上；液晶层，设置在透明基板上以与共电极接触；反射层，设置在聚合物网络液晶上。

在一些实施例中，光源单元可包括：光源，用于发射光束；均束器，用于引导从光源发射的光束；反射器，用于沿分束器的方向反射从均束器发射的光束。均束器可以被设置为杆管的形式。

在一些实施例中，基板检查设备还可以包括设置在反射层上以支撑反射层和液晶层的第一支撑部件。第一支撑部件包括第一支撑片、设置在第一支撑片的一个表面上以保护第一支撑片的保护层以及设置在第一支撑片的另一个表面上的硬涂层。保护层设置在第一支撑片与反射层之间。

在一些实施例中，反射层可包括介电镜。介电镜可包括具有第一折射率的多个第一介电层以及具有与第一折射率不同的折射率的多个第二介电层。第一介电层与第二介电层可以交替布置。

在一些实施例中，液晶层可以包括聚合物网络液晶。

在一些实施例中，基板检查设备还可以包括设置在透明基板与共电极之间的粘合层以及设置在共电极与粘合层之间以支撑共电极的第二支撑部件。

在一些实施例中，一种基板检查设备的液晶调制器的制造方法可包括：在透明基板上形成共电极；在共电极上直接形成液晶层；在液晶层上形成反射层。

在一些实施例中，所述制造方法还可以包括在反射层上形成支撑部件。可通过以下步骤来形成支撑部件：准备第一支撑片；在第一支撑片的一个表面上形成保护层；以及在第一支撑片的另一个表面上形成硬涂层。

在一些实施例中，可通过以下步骤来形成液晶层：在共电极上涂覆聚合物网络液晶组成物；以及使聚合物网络液晶组成物固化。

在一些实施例中，反射层可以是介电镜。在这种情况下，可通过交替地堆叠多个具有第一折射率的第一介电层和多个具有与第一折射率不同的折射率的第二介电层来形成反射层。

附图说明

通过参照以下附图的以下描述，上述及其它目的和特征将变得明显，其中，除非另有说明，否则遍及各附图同样的标号表示同样的部分，其中：

图1示出根据示例性实施例的基板检查设备；

图2是根据示例性实施例的液晶调制器的剖视图；

图3是根据另一示例性实施例的液晶调制器的剖视图；

图4A是示出图3中的液晶调制器的制造方法的剖视图；

图4B是示出图3中的液晶调制器的另一制造方法的剖视图；

图5是根据另一示例性实施例的液晶调制器的剖视图；

图6是示出图5中的液晶调制器的制造方法的剖视图；

图7是根据另一示例性实施例的液晶调制器的剖视图；

图8是示出图7中的液晶调制器的制造方法的剖视图；

图9至图11是根据示例性实施例的液晶调制器的剖视图；

图12是示出基于根据实施例的液晶调制器和传统的液晶调制器的电压的反射亮度的曲线图；

图13是示出当在根据示例性实施例的液晶调制器中液晶层为聚合物网络液晶和聚合物分散液晶时的反射率的曲线图；

图14是示出基于根据示例性实施例的液晶调制器的厚度像素的可检测最小间距的曲线图。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述示例性实施例，在附图中示出了示例性实施例。然而，示例性实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应当被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且这些示例性实施例将向本领域普通技术人员充分传达示例性实施例的构思。在附图中，为清晰起见，夸大了层和区域的厚度。

说明书中所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并且不意图成为本发明的限制。如说明书中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

图1示出根据本发明的实施例的基板检查设备。基板检查设备检测显示装置的缺陷，更具体地说，在用于显示装置中的显示基板上进行检测。显示装置的类型不受限制。例如，显示装置可以是液晶显示器(LCD)、电润湿显示器、电泳显示器或有机发光显示器(OLED)。

显示装置可包括多个像素。显示装置可包括形成有多个与像素对应的薄膜晶体管的显示基板DV、面对显示基板DV的对向基板(未示出)以及设置在显示基板DV与对向基板之间的图像显示层(未示出)。在液晶显示器的情况下，图像显示层可以是液晶层；在电润湿显示器的情况下，图像显示层可以是电润湿层；在电泳显示器的情况下，图像显示层可以是电泳层；在有机发光显示器的情况下，图像显示层可以是有机发光层。根据显示装置的类型和结构，可以将对向基板替换为包封膜。

在示例性实施例中，显示基板DV可以用在液晶显示器中。例如，显示基板DV可以被用在诸如面线转换(PLS)模式LCD、边缘场转换(FFS)模式LCD、垂直取向(VA)模式LCD、扭转向列(TN)模式LCD、图案垂直取向(PVA)模式LCD和面内转换(IPS)模式LCD的不同模式LCD中。

显示基板DV可包括形成有薄膜晶体管的阵列基板AS和设置在阵列基板AS上的靶电极EL'。靶电极EL'可以设置为多个，以与每个像素相对应。

尽管在图中未示出，但阵列基板AS可包括绝缘基板。薄膜晶体管设置绝缘基板上。薄膜晶体管可以电连接到至少一些靶电极EL'，以将预定电压(例如，约10伏特)施加到靶电极EL'。

在下文中，现在将详细描述基板检查设备的构造和工作原理。

根据实施例的基板检查设备包括光源单元LU、分束器BS、液晶调制器MD、测量单元MU和图像处理单元IPU。

光源单元LU输出光。在示例性实施例中，光源单元LU可包括发射光束的光源LS、引导从光源LS发射的光束并且使被引导的光束均化的均束器BH以及反射器MR。

光源LS不受限制并且可包括发射光束的组件中的任意组件。在示例性实施例中，光源LS可以是发光二极管或激光器等。

均束器BH将从光源LS发射的光束引导至反射器MR，以将点光源均化为表面光源的形式。在示例性实施例中，均束器BH可以被设置为具有一端和另一端的杆管(rod pipe)的形式。光源LS可以与所述一端相对，反射器MR可以与所述另一端相对。在示例性实施例中，光源LS可以以管的形状设置在均束器BH的一侧处。在这种情况下，可以降低因在均束器的一端处的反射导致的光损失的可能性。

光束从所述一端传播到所述另一端并且通过均束器BH的另一端被发射到反射器MR。从光源LS发射的光束在其从均束器BH出射之前在均束器BH中进行两次或更多次全反射。因此，从均束器BH出射的光束在预定的区域内具有均匀的密度。

反射器MR设置在均束器BH与分束器BS之间，以反射光。换言之，光路被改变使得从均束器BH的另一端发射的光束朝向分束器BS的方向传播。在示例性实施例中，当均束器BH的另一端与分束器BS正对时，从均束器BH发射的光束在没有反射器MR的情况下可传播到分束器BS。在这种情况下，可以省略反射器MR。

还可以在分束器BS与反射器MR之间设置光学透镜，以使光束聚集或扩展。例如，在实施例中，扩束器(未示出)可以设置在分束器BS与反射器MR之间，以使光束扩展。

分束器BS在将光束分解为多个光元素之后将从光源单元LU发射的光束提供到液晶调制器MD的一侧。分束器BS可以是偏振分束器，以将入射光束分解为两种线性偏振束(例如，S波和P波)。

还可以将偏振器(未示出)设置在分束器BS的至少一侧处，以增强分束器BS的偏振效率。例如，偏振器可以设置在光源单元LU与分束器BS之间和/或分束器BS与测量单元MU之间，以使撞击在分束器BS上的光束沿预定的偏振方向偏振。偏振器可以必然将撞击在分束器BS上的光束和从分束器BS发射的光束分为预定的偏振方向(例如，S波或P波)。

液晶调制器MD是用于确定显示基板DV中的像素是好还是坏的元件。液晶调制器MD利用液晶调制器MD与显示基板DV之间的预定距离而设置在显示基板DV上。液晶调制器MD根据在显示基板DV中有无缺陷示出不同的透射率或反射率，并且指明像素是好还是坏。液晶调制器MD包括电极EL(在下文中称为“共电极”，以使该电极与显示基板DV的靶电极EL'区分开)和液晶层LC。后面将参照附图详细解释液晶调制器MD。

一个或更多个光学透镜可以设置在分束器BS与液晶调制器MD之间，以调整在分束器BS与液晶调制器MD之间的传播的光的路径。光学透镜使光会聚或发散，或者使光能够平行地传播。例如，在示例性实施例中，透镜可包括设置在分束器BS的一侧的镜筒透镜单元TL以及设置在液晶调制器MD的一侧的物镜透镜单元OL。镜筒透镜单元TL和物镜透镜单元OL中的每个可包括至少一个透镜。在示例性实施例中，镜筒透镜单元TL和物镜透镜单元OL均可以是远心透镜。

被分束器BS分解的光束可以与显示基板DV的不同位置相对应进行传播并且可被液晶调制器MD反射。当分束在液晶调制器MD处被反射时，分束可通过分束器BS被提供到测量单元MU。分束可大体一对一地与各靶电极EL'的位置对应。

测量单元MU测量在液晶调制器MD处被反射之后穿过分束器BS的光束。测量单元MU可包括多个电荷耦合器件(CCD)。测量单元MU可利用CCD产生与分束的光强一对一对应的数据信号。在示例性实施例中，分束可被提供到与分束一对一对应的三个CCD。

聚光单元(未示出)可以设置在分束器BS与测量单元MU之间。聚光单元使在液晶调制器MD处反射的分光束聚集。在示例性实施例中，聚光单元可以是具有凸面的透镜。

图2是根据实施例的液晶调制器MD的剖视图。

参照图1和图2，液晶调制器MD包括面对显示基板DV的靶电极EL'的共电极EL、设置在共电极EL上的液晶层LC以及设置在液晶层LC上的反射层RF。

更具体地说，共电极EL设置在透明基板SUB上。透明基板SUB的其上设置有共电极EL的一个表面面对显示基板DV，并且其上没有设置共电极EL的另一表面面对分束器BS。抗反射层AG可设置在透明基板SUB的另一表面上。保护层PR可设置在反射层RF上，以保护反射层RF。液晶调制器MD可包括按照离显示基板DV的距离的次序而布置的抗反射层AG、透明基板SUB、共电极EL、液晶层LC、反射层RF和保护层PR。现在将在下面解释这些元件。

透明基板SUB可以是由石英、玻璃或塑料等制成的绝缘基板。

抗反射层AG设置在透明基板SUB上的面向分束器BS的表面上，并且在另一实施例中可以被省略。

共电极EL设置在透明基板SUB上的面向显示基板DV的表面上。共电极EL可以被施加以具有预定大小的电压(例如，约150伏特至约350伏特)，并且可以与靶电极EL'一起建立电场E。共电极EL可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和导电聚合物的透明材料制成。共电极EL可形成为大约25微米至大约100微米的厚度。

在示例性实施例中，共电极EL可以直接设置在透明基板SUB上。共电极可以直接与透明基板SUB的一个表面接触。然而，共电极EL可利用粘合层附着到透明基板。

用作图像显示层的液晶层LC包括液晶，以根据在共电极EL与靶电极EL'之间建立的电场E透射或阻挡光束。在根据实施例的液晶调制器MD中，液晶层LC可包括聚合物网络液晶(PNLC)。

在示例性实施例中，液晶层LC具有约2微米至约50微米的盒间隙(cellgap)。当液晶层LC的盒间隙大于约50微米时，液晶层LC的驱动电压过度增加并且响应速度显著降低。当液晶层LC的盒间隙小于2微米时，虽然液晶层LC的驱动电压降低并且响应速度改善，但是对比度降低。

聚合物网络液晶是一种聚合物稳定液晶，并且可包括聚合物网络和液晶化合物。聚合物形成聚合物网络，液晶化合物设置在畴(domain)中。

聚合物网络是由聚合物形成的网状结构。该聚合物可通过聚合作用构成网络但类型不限。该聚合物可以通过使具有光固化官能团的聚合物的单体(包括二聚体或前驱体)聚合而形成。例如，该聚合物可以是甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、三甲基丙烯酸酯或它们的混合物的聚合材料。另外，该聚合物可以是反应性液晶元的聚合材料。

液晶化合物设置在畴中。该畴可以以诸如柱、喇叭状的柱、卷筒和网的各种形式来设置。液晶化合物可以与聚合物网络相分离(phase-separate)并且分散在聚合物网络的畴中。只要其可以存在于聚合物网络中并且具有与聚合物网络分离的相且具有取向方向，液晶化合物就不会受特别限制。例如，液晶化合物可包括近晶液晶型化合物、向列型液晶化合物或胆甾型液晶化合物等。由于液晶化合物是相分离的并且没有被束缚到聚合物网络，因此液晶化合物的定向根据施加到液晶化合物的外部电场而改变。

在一些实施例中，可以1:1的组成比设置聚合物和液晶化合物。然而，聚合物与液晶化合物的组成比不限于此并且可具有另一组成比。

在一些实施例中，聚合物网络液晶可通过以下步骤形成：制备光固化聚合单体(包括二聚体或聚合前驱体)和液晶组成物的混合物，并且利用诸如紫外光的光使聚合物固化或者诱导液晶与聚合物相分离。液晶组成物还可以包括用于引发聚合物的聚合反应的光引发剂。在其它实施例中，可通过对液晶组成物施加热来使该聚合物固化。

在使聚合物固化的同时形成网络。液晶组成物设置在由网络形成的畴中。在电场没有被施加到PNLC的条件下，畴中的聚合物网络结晶随机地排列。因此，尽管光束进行撞击，但撞击的光束通过液晶与聚合物之间折射率的差异而散射。在电场被施加到聚合物网络液晶的条件下，畴中的液晶在电场的作用下沿预定的方向排列。如果液晶是具有正介电各向异性的液晶，则液晶沿平行于电场的方向排列；如果液晶是具有负介电各向异性的液晶，则液晶沿垂直于电场的方向排列。如果液晶畴的折射率等于聚合物的折射率，则入射光穿过液晶和聚合物二者。因此，液晶进入透明状态以显示图像。聚合物网络液晶不需要偏振器并且可通过简单的方法制造。另外，聚合物网络液晶可根据聚合物的种类被制造为柔性。

用在聚合物网络液晶中的液晶化合物可具有约0.05至约0.2的折射率各向异性，并且具有约2至约50的介电各向异性。

在一些实施例中，液晶层LC还包括取向层，以使聚合物网络液晶进行初始取向。在这种情况下，取向层可以被设置为接触共电极EL和反射层RF。只要其能够使聚合物网络液晶进行初始取向，取向层就不受特别的限制，并且取向层可包括例如聚酰亚胺或聚酰胺酸。

在这种情况下，与传统的方法不同，在共电极EL与液晶层LC之间不需要绝缘层。

反射层RF反射由分束器BS提供并且穿过液晶层LC传播的光束。被反射层RF反射的束的波长可以根据被将在下面解释的测量单元检测的光束的波长而改变。在示例性实施例中，反射束的波长可以是约380纳米至约700纳米。在示例性实施例中，反射层RF的厚度可以为约3微米或小于3微米，可以在从约2微米至约3微米的范围。

反射层RF没有特别地限定，可以是反射光束的任何层。反射层RF可包括金属层或介电镜。

介电镜包括具有不同折射率的多个介电层。例如，介电镜可包括具有第一折射率的第一介电层和具有第二折射率的第二介电层，第一介电层和第二介电层被交替地布置至少两次或更多次。第一折射率和第二折射率可以彼此不同，并且第一介电层和第二介电层的介电常数可以为大约7或小于7。

在示例性实施例中，第一介电层可以包括氧化锆，第二介电层可以包括氧化硅。在示例性实施例中，氧化锆的折射率可以是1.67至1.72，氧化硅的折射率可以是1.34至1.46。在可选择实施例中，第一介电层可包括氧化钛，第二介电层可包括氧化硅。

第一介电层和第二介电层的总数可以是三层或更多层。在示例性实施例中，第一介电层和第二介电层的总数可以是15层或更多层。

保护层PR可以保护反射层RF，并且可以在反射层RF上形成为约0.1微米至约0.2微米的厚度。

以上构造的液晶调制器MD可通过以下步骤制造：在透明基板SUB形成共电极EL，直接在共电极EL上形成液晶层LC，并且在液晶层LC上形成反射层RF。

共电极EL可在没有插入中间粘合层的情况下直接形成在透明基板SUB上，并且可通过沉积或涂覆氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或导电聚合物等而形成。

液晶层LC可包括聚合物网络液晶。包括聚合物网络液晶的液晶层LC可通过相分离或乳化作用的方式来形成。相分离包括聚合诱导相分离(PIPS)、热诱导相分离(TIPS)和溶剂诱导相分离(SIPS)。在示例性实施例中，聚合物网络液晶可通过以上方法中的一种方法来形成。聚合物网络液晶可通过在共电极EL上涂覆聚合物网络液晶组成物并且使聚合物网路液晶组成物固化来形成。

聚合物网络液晶组成物可包括液晶、液体可聚合单体(或二聚体或前驱体)和溶剂。在一些实施例中，液晶与可聚合单体的比例可以为1:1。可以通过旋转涂覆、刮板涂覆或狭缝挤压涂覆(slot die coating)将聚合物网络液晶组成物涂覆在共电极EL上。

聚合物网络液晶组成物和固化的聚合物网络液晶包括可聚合单体或聚合的聚合物。聚合物网络液晶组成物和固化的聚合物网络液晶的表面能可根据聚合物的种类来确定。因此，它们可起到粘合剂的作用。结果，根据实施例的液晶层LC可直接形成在共电极EL上而不使用粘合剂。

可通过在液晶层LC上形成金属层或介电镜来形成反射层RF。可通过在液晶层LC上依次形成具有不同折射率的介电材料来形成介电镜。形成反射层RF的方法无特别限制。例如，在示例性实施例中，可通过依次涂覆包括适当的溶剂和/或有机材料的氧化锆溶液和氧化硅溶液来形成反射层RF。在这种情况下，不需要高温沉积工艺。

在反射层RF形成上保护层PR。可以用例如聚合物树脂的有机材料涂覆保护层PR。

可以在透明基板SUB上涂覆抗反射层AG。抗反射层AG的形成顺序无特别限制。例如，在示例性实施例中，可以在形成共电极EL之前在透明基板SUB上形成抗反射层AG，或者可以在形成透明基板SUB、共电极EL、液晶层LC、反射层RF和保护层PR之后在透明基板SUB上形成抗反射层AG。在下文中，在各实施例中，只要在这里没有特别提及，抗反射层AG的形成顺序将遵循上述实施例，并且将省略重复的解释。

在根据实施例的液晶调制器MD中，共电极EL直接形成在透明基板SUB上，而不是单独形成并附着到基板SUB。因此，可以省略用于使共电极EL附着到透明基板SUB的粘合剂。另外，可通过在共电极EL上形成液晶层LC而没有插入绝缘层来省略位于共电极EL与液晶层LC之间的绝缘层。液晶层LC被用作粘合剂，因此不需要用于将反射层RF粘合到液晶层LC的另外的粘合剂。结果，可以减小显示基板的靶电极EL'与液晶调制器MD的共电极EL之间的总厚度。

当靶电极EL'与共电极EL之间的距离变大时，施加到液晶层LC的电场会减弱并且液晶层LC不会如预期的那样被驱动。然而，由于靶电极EL'与共电极EL之间的厚度减小，电场对液晶层LC的影响增大。因此，液晶调制器MD的液晶层LC的对比度和响应速度可增大。结果，可以降低需要施加到液晶调制器MD的共电极EL的电压。例如，在示例性实施例中，即使当施加到共电极EL的检测电压小于305伏特时，液晶调制器MD也可以被驱动，液晶层LC可以具有30毫秒或更小的响应速度，并且对比度可呈现为约10:1或更高。

必须适当地保持液晶调制器MD与显示基板DV之间的距离，使得外来物质不会对显示基板DV或液晶调制器MD造成划伤。由于液晶调制器MD的厚度减小，因此在不断保持靶电极EL'与共电极EL之间的距离的同时，可以充分保持液晶调制器MD与显示基板DV之间的距离。因此，减少了显示基板DV或液晶调制器MD的外来物质缺陷。

图3是根据另一实施例的液晶显示器的剖视图。在下文中，为了便于描述，在根据另一实施例的液晶调制器MD中，将主要描述与上述实施例的不同之处，省略的部分将遵循上述实施例。

参照图1和图3，液晶调制器MD包括：与靶电极EL'相对并且设置在透明基板SUB上的共电极EL、设置在共电极EL上的液晶层LC、设置在液晶层LC上的反射层RF、以及设置在反射层RF上的支撑部件(在下文中称为“第一支撑部件SP1”以与随后解释的另一组件区分开)。抗反射层AG设置在透明基板SUB上，第一支撑部件SP1包括保护层PR、第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1。

换言之，液晶调制器MD包括按照离显示基板DV的距离的次序而布置的透明基板SUB、共电极EL、液晶层LC、反射层RF、保护层PR、第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1。

第一支撑片SPS1可被设置为具有足以支撑反射层RF的厚度。例如，在本发明的示例性实施例中，第一支撑片SPS1可具有约2微米至约6微米的厚度，或者具有约2.2微米的厚度。设置第一支撑片SPS1使得从其穿过的光束没有相位差。

第一支撑片SPS1可由具有高抗拉强度和优异耐热性的材料(例如，有机聚合材料)制成。有机聚合材料可以是聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、赛璐珞和三乙酰纤维素中的至少一种。

第一硬涂层HC1可包括紫外线(UV)可固化聚合物、溶胶-凝胶材料、热固性聚合物以及有机-无机复合材料中的至少一种。第一硬涂层HC1涂覆在第一支撑片SPS1上，以保护第一支撑片SPS1免遭刮伤等并且在第一支撑部件SP1的处理期间易于操作。为了实现这些目的，在示例性实施例中，第一硬涂层HC1的硬度可以为2H或更大，并且第一硬涂层HC1的厚度可以为约3微米至约4微米。在这种情况下，第一硬涂层的介电常数可以为约4或更小。

第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1可具有95％或更大的透射率。

图4A是示出图3中的液晶调制器MD的制造方法的剖视图。

参照图1、图3和图4A，可通过以下步骤制造液晶调制器MD：在透明基板SUB上形成共电极EL、形成第一支撑部件SP1、在第一支撑部件SP1上形成反射层RF、以及在共电极EL与反射层RF之间形成液晶层LC。与上述实施例不同，本实施例的特征在于，在第一支撑部件SP1上形成反射层RF之后，利用作为粘合剂的液晶层LC使共电极EL和反射层RF形成为彼此相面对。现在将在下面对此进行详细描述。

首先，在透明基板SUB上直接形成共电极EL，以与透明基板SUB接触。

通过以下步骤来制造第一支撑部件SP1：准备第支撑片SPS1、在第一支撑片SPS1的一个表面上形成第一硬涂层HC1、在第一支撑片SPS1的另一表面上形成保护层PR。

可以通过诸如旋转涂覆、刮板涂覆和狭缝挤压涂覆的各种方式在第一支撑片SPS1的一个表面上涂覆第一硬涂层HC1。

可以通过诸如旋转涂覆、刮板涂覆和狭缝挤压涂覆的各种方式在第一支撑片SPS1的其上没有形成第一硬涂层HC1的另一表面上涂覆保护层PR。保护层PR可由包括有机聚合树脂的材料制成。

在第一支撑部件SP1上，在保护层PR上形成反射层RF。可通过在液晶层LC上形成金属层或介电镜来形成反射层RF。可通过在保护层PR上依次形成具有不同折射率的有机材料来形成介电镜。然而，形成反射层RF的方法无特别限制。例如，在示例性实施例中，可通过依次涂覆包括适当的溶剂和/或有机材料的氧化锆溶液和氧化硅溶液来形成反射层RF。在这种情况下，不需要高温沉积工艺。

接着，在其上形成了共电极EL的透明基板SUB与其上形成了反射层RF的第一支撑部件SP1之间形成液晶层LC。液晶层LC起到粘合剂的作用，以将其上形成了共电极EL的透明基板SUB和其上了形成反射层RF的第一支撑部件SP1结合。在这种情况下，液晶层LC直接接触共电极EL和反射层RF。可通过将聚合物网络液晶组成物设置在共电极EL与反射层RF之间并且使聚合物网络液晶组成物固化，来形成液晶层LC。

图4B是示出图3中的液晶调制器MD的另一制造方法的剖视图。

参照图1、图3和图4B，可通过以下步骤制造液晶调制器MD，即，在透明基板SUB上形成共电极EL、在液晶层LC上依次形成反射层RF和保护层PR、形成第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1、使液晶层LC粘合到共电极EL上、在保护层PR上层叠第一支撑片SPS1。现在将在下面对此进行详细描述。

首先，直接在透明基板SUB上形成共电极EL，以与透明基板SUB接触。

除了透明基板SUB和共电极EL之外，在液晶层LC上依次形成反射层RF和保护层PR。液晶层LC可通过调整固化程度来调整强度(或硬度)和粘合性。在液晶层LC上依次形成反射层RF和保护层PR。可通过在液晶层LC上形成金属层或介电镜来形成反射层RF。可通过在液晶层LC上依次形成具有不同折射率的介电材料来形成介电镜。可通过诸如旋转涂覆、刮板涂覆和狭缝挤压涂覆的各种方式来涂覆保护层PR。

准备第一支撑片SPS1，并且在第一支撑片SPS1上形成第一硬涂层HC1。可通过诸如旋转涂覆、刮板涂覆和狭缝挤压涂覆的各种方式在第一支撑片SPS1的一个表面上涂覆第一硬涂层HC1。由于液晶层LC具有约20微米至约25微米的足够的厚度，因此可以容易地将反射层RF涂覆在液晶层LC上。

接着，在没有插入绝缘层的情况下，将液晶层LC粘合到共电极EL上。因此，依次堆叠透明基板SUB、共电极EL、液晶层LC、反射层RF和保护层PR。接着，将第一支撑片SPS1层叠在保护层PR上。

如上所解释的，与根据实施例的液晶调制器MD类似，根据另一实施例的液晶调制器的特征在于，由于在可单独制造共电极EL后，共电极EL直接形成在透明基板SUB上而不是粘合到透明基板SUB，因此省略了用于将共电极结合到透明基板SUB的粘合剂。另外，由于液晶层LC形成在共电极EL上而没有插入绝缘层，因此可以省略位于共电极EL与液晶层LC之间的绝缘层。而且，由于将液晶层LC用作粘合剂，因此不需要用于将反射层RF结合到液晶层LC的另外的粘合剂。结果，可以减小显示基板DV的靶电极EL'与液晶调制器MD的共电极之间的总厚度。

图5是根据另一实施例的液晶调制器MD的剖视图。在下文中，为了简洁描述，描述将集中在本实施例与图3中所描述的实施例的不同之处，并且将省略与前面实施例中已描述的元件相同的元件。

参照图5，液晶调制器MD包括：共电极EL，面对显示基板DV的靶电极EL'，并且利用置于共电极EL和透明基板SUB之间的粘合剂ADH而设置在透明基板SUB上；液晶层LC，设置在共电极EL上；反射层RF，设置在液晶层LC上；第一支撑部件SP1，设置在反射层RF上。抗反射层AG设置在透明基板SUB上，第一支撑部件SP1包括保护层PR、第一支撑片SPS1和硬涂层。

换言之，液晶调制器MD包括按照离显示基板DV的距离的次序而布置的透明基板SUB、粘合剂ADH、共电极EL、液晶层LC、反射层RF、保护层PR、第一支撑片SPS1和硬涂层。

粘合剂ADH是光学透明的，但无特别限制。在示例性实施例中，粘合剂ADH可包括光学透明的聚合树脂。粘合剂ADH可被设置为膜型粘合剂或液体型粘合剂。粘合剂ADH可根据粘合剂的材料或粘合性而形成为各种厚度。在示例性实施例中，粘合剂ADH可具有从约5微米至约50微米范围的厚度，或从约25微米至约50微米范围的厚度。

图6是示出图5中的液晶调制器MD的制造方法的剖视图。

参照图1、图5和图6，首先准备透明基板SUB。在单独制造依次堆叠的共电极EL、液晶层LC、反射层RF和第一支撑部件SP1之后，可利用置于上述组件与透明基板SUB之间的粘合剂ADH将上述组件粘合到透明基板SUB。

可通过以下步骤来制造依次堆叠的共电极EL、液晶层LC、反射层RF和第一支撑部件SP1，即，形成第一支撑部件SP1、在第一支撑部件SP1上形成反射层RF、在反射层RF上形成液晶层LC、在液晶层LC上形成共电极EL。

可选择地，可通过以下步骤来制造依次堆叠的共电极EL、液晶层LC、反射层RF和第一支撑部件SP1，即，依次在液晶层LC上形成反射层RF和保护层PR、在第一支撑部件SP1上形成第一硬涂层HC1、在保护层PR上层叠第一支撑片SPS1。

如上所解释的，与前面的实施例不同，根据本实施例的液晶调制器MD的特征在于，增加了粘合剂ADH。然而，与根据前面的实施例的液晶调制器MD类似，由于在没有插入绝缘层的情况下在共电极EL上形成液晶层LC，因此可以省略位于共电极EL与液晶层LC之间的绝缘层。而且，由于将液晶层LC用作粘合剂，因此不需要用于将反射层RF结合到液晶层LC的另外的粘合剂。结果，可以减小显示基板的靶电极EL'与液晶调制器MD的共电极之间的总厚度。

图7是根据另一实施例的液晶调制器MD的剖视图。

参照图7，与图5中示出的液晶调制器MD不同，根据本实施例的液晶调制器MD包括其上形成有共电极EL的第二支撑部件SP2。即，根据本实施例的液晶调制器MD包括：第二支撑部件SP2，利用置于第二支撑部件SP2和透明基板SUB之间的粘合剂而设置在透明基板SUB上；共电极EL，设置在第二支撑部件SP2上；液晶层LC，设置在共电极EL上；反射层RF，设置在液晶层LC上；第一支撑部件SP1，设置在反射层RF上。第一支撑部件SP1包括保护层PR、第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1。第二支撑部件SP2包括第二硬涂层HC2、第二支撑层SPS2和第三硬涂层HC3。

换言之，液晶调制器MD包括按照离显示基板DV的距离的次序而布置的透明基板SUB、粘合剂ADH、第二硬涂层HC2、第二支撑片SPS2、第三硬涂层HC3、共电极EL、液晶层LC、反射层RF、保护层PR、第一支撑片SPS1和第一硬涂层HC1。

第二支撑部件SP2可设置为具有足以支撑共电极EL的厚度。第二支撑部件SP2和共电极EL的总厚度可以为约25微米至约100微米。在示例性实施例中，共电极EL的电阻可以为约150欧姆或更小，或者为约80欧姆至约150欧姆，并且共电极EL的透射率可以为约90％或更大。当共电极EL的电阻大于所述值时，驱动电压会过度地增加。包括第二支撑部件SP2和共电极EL在内的总膜可具有1.0％的雾度值，以防止液晶层LC的散射。

第二支撑片SPS2可由具有高抗拉强度和优异耐热性的材料(例如，有机聚合材料)形成。有机聚合材料可以是聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、赛璐珞和三乙酰纤维素中的至少一种。第二支撑片SPS2可以包括含所述有机材料的单层，但不限于此。第二支撑片SPS2可以包括含所述有机材料的多层。如果第二支撑片SPS2包括多层，则多层中的任意一层可由光学透明的粘合剂形成。光学透明的粘合剂与透明基板SUB在折射率方面的差别会相对小。在本发明构思中，折射率方面的差异可以为约1.5±0.05。光学透明的粘合剂可被制造为具有约0.5％的雾度值，以使穿过粘合剂的光的散射最小化。

第二硬涂层HC2设置在第二支撑片SPS2的一个表面上，第三硬涂层HC3设置在第二支撑片SPS2的另一个表面上。与第一硬涂层HC1类似，第二硬涂层HC2和第三硬涂层HC3可包括紫外线(UV)可固化聚合物、溶胶-凝胶材料、热固性聚合物和有机/无机复合材料中的至少一种。第二硬涂层HC2和第三硬涂层HC3涂覆在第二支撑片SPS2上，以保护第二支撑片SPS2免遭刮伤等并且在第二支撑片SPS2的处理期间易于操作。为了实现这些目的，在示例性实施例中，第三硬涂层HC3和第二硬涂层HC2的硬度均可以为2H或更大，并且第三硬涂层HC3和第二硬涂层HC2的厚度均可以为约3微米至约4微米。在这种情况下，第三硬涂层HC3和第二硬涂层HC2的介电常数均可以为约4或更小。

图8是示出图7中的液晶调制器MD的制造方法的剖视图。

参照图1、图7和图8，首先设置透明基板SUB。

形成第一支撑部件SP1。通过以下步骤来制造第一支撑部件SP1，即，准备第一支撑片SPS1、在第一支撑片SPS1的一个表面上形成第一硬涂层HC1、在第一支撑片SPS1的另一个表面上形成保护层PR。

准备第二支撑部件并且在第二支撑部件SP2上形成共电极EL。

通过在第二支撑片SPS2的一个表面上形成第二硬涂层HC2并且在第二支撑片SPS2的另一个表面上形成第三硬涂层HC3，来制造第二支撑部件SP2。可通过与第一硬涂层HC1的方式大体相同的方式，在第二支撑片SPS2上形成第二硬涂层HC2和第三硬涂层HC3。即，可通过由例如旋转涂覆、刮板涂覆和狭缝挤压涂覆的各种方式在第二支撑片SPS2的两个表面上涂覆第二硬涂层HC2和第三硬涂层HC3，来形成第二支撑部件SP2。

可在第二支撑部件SP2上形成共电极EL。可用置于其间的液晶层LC将在第二支撑部件SP2上具有共电极EL的第二支撑部件SP2与第一支撑部件SP1结合为彼此面对。液晶层LC可用作粘合剂。

可以利用置于其间的粘合剂ADH结合透明基板SUB和第二支撑部件SP2。在这种情况下，透明基板SUB和第二支撑部件SP2的第二硬涂层HC2被结合为彼此相面对。

正如上面所解释的，与另一实施例不同，根据本实施例的液晶调制器MD的特征在于增加了粘合剂ADH。然而，与根据前面实施例的液晶调制器MD类似，由于在没有插入粘合剂的情况下在共电极EL上形成液晶层LC，因此可以省略位于共电极EL与液晶层LC之间的绝缘层。而且，由于将液晶层LC用作粘合剂，因此不需要用于将反射层RF结合到液晶层的粘合剂。结果，可以减小显示基板的靶电极EL'与液晶调制器MD的共电极EL之间的总厚度。

根据一些实施例，可以设置诸如偏振器和相位延迟板的附加的光学片，以使穿过液晶调制器MD的光束最大化。图9至图11是根据一些实施例的液晶调制器的剖视图。

图9示出了除了设置有偏振器POL以外具有大体上与图5中示出的液晶调制器MD相同的结构的液晶调制器MD的实施例。参照图9，液晶调制器MD包括：共电极EL，设置为面对显示基板DV的靶电极EL'，并且利用置于共电极EL和透明基板SUB之间的粘合剂ADH而设置在透明基板SUB上；液晶层LC，设置在共电极EL上；反射层RF，设置在液晶层LC上；第一支撑部件SP1，设置在反射层RF上。偏振器POL设置在透明基板SUB的与其上形成有共电极EL的表面相对的表面上，第一支撑部件SP1包括保护层PR、第一支撑片SPS1和硬涂层。可以省略粘合剂ADH，共电极EL可以直接形成在透明基板SUB上。

偏振器POL设置为使穿过液晶调制器MD的光束偏振并且过滤穿过液晶调制器MD的光束的噪声。当液晶层LC包括聚合物网络液晶时，穿过液晶层LC的光束的散射增大。具体来说，当在共电极EL和靶电极EL'处建立电场(见图1)时，液晶分子在电场的作用下取向，但是在固化的聚合物周围设置的液晶分子的排列会受到该聚合物的锚定能的干扰。穿过液晶层LC的光束会因液晶的干扰布置而分散。分散的光束在测量单元MU(见图1)中作为噪声而被测量，并且实际上会妨碍通过液晶调制器MD所折射的光的检测。因此，在本实施例中，设置偏振器POL使得分散的光束被阻挡，以改善测量单元MU的灵敏度。

如本实施例中所示，偏振器POL设置在透明基板SUB的与其上形成有共电极EL的表面相对的表面上。然而，在另一实施例中，偏振器POL可设置在透明基板SUB与液晶层LC之间。例如，尽管未示出，偏振器POL可设置在透明基板SUB与粘合剂ADH之间。

在图10中，除了在偏振器POL与透明基板SUB之间额外地设置1/4波长板QWP之外，液晶调制器MD具有与如图9中所示的结构大体上相同的结构。参照图9和图10，1/4波长板QWP使穿过液晶调制器MD的光的相位偏移(例如，将线性偏振光转换为圆偏振光，反之亦然)。偏振器POL的偏振轴和1/4波长板QWP的偏振轴设置为相对于彼此成45度角。

因此，穿过液晶调制器MD的光通过偏振器POL偏振，并且通过1/4波长板QWP改善了在反射层处反射的光的透射率。结果，穿过液晶调制器MD的光的噪声降低并且使穿过液晶调制器MD的光的强度最大化。

如在本实施例中所示，偏振器POL和1/4波长板QWP设置在透明基板SUB的与其上形成有共电极EL的表面相对的表面上。然而，偏振器POL和1/4波长板QWP的位置不限于此。在另一实施例中，偏振器POL和1/4波长板QWP可设置在透明基板SUB与液晶层LC之间。例如，尽管未示出，偏振器POL和1/4波长板QWP可以依次设置在透明基板SUB与粘合剂ADH之间。可省略粘合剂ADH并且共电极EL可以直接形成在透明基板SUB上。

在图11中，除了额外地设置波长截止滤波器WCF来代替偏振器POL之外，液晶调制器MD具有与如图9中所示的结构大体上相同的结构。

参照图9和图10，当光穿过液晶调制器MD的各组件时，光的透射率和散射率根据光的波长而改变。因此，特定波长的光透射或散射地较多而作为噪声。波长截止滤波器WCF可截止特定波长的光，尤其是在可见光中波长比蓝光短的光。在示例性实施例中，波长截止滤波器WCF可以是短波长截止滤波器，以截止波长比蓝光短的光，例如，波长为380纳米或更小的光。因此，在光穿过液晶调制器MD之后，由测量单元MU(见图1)测量的光的噪声减小。粘合剂ADH可以被省略，并且共电极可以直接形成在透明基板SUB上。

图12是示出基于根据实施例的液晶调制器(发明型)和传统的液晶调制器(传统型)的电压的反射亮度的曲线图。在图12中，根据实施例的液晶显示器采用了参照图5描述的液晶调制器MD，并且除了液晶调制器之外其它条件保持相同。

参照图12，当将相同的驱动电压施加到根据实施例的液晶调制器的共电极和传统的液晶调制器的共电极时，根据实施例的液晶调制器的反射亮度高于传统的液晶调制器的反射亮度。具体地，在根据实施例的液晶调制器中，在约100伏特或更大的驱动电压下反射亮度与传统的液晶调制器相比增加约7％。因此，在根据实施例的液晶调制器的情况下，与传统技术相比可以改善对比度并且与传统的液晶调制器相比有缺陷的像素可以被精确地检测出。而且，在根据实施例的液晶调制器的情况下，与现有技术相比，可以在更低的电压下获得相同的对比度。

图13是当在根据示例性实施例的液晶调制器中液晶层为聚合物网络液晶(实施例1)和聚合物分散液晶(实施例2)时的反射率的曲线图。在实施例1和实施例2中，除了液晶层之外，使用相同的结构，并且用25Hz驱动液晶调制器。另外，液晶调制器与显示基板之间的距离保持在50微米。

通过图13，可以看出，第一实施例的反射率比第二实施例的反射率高。换言之，在采用聚合物网络液晶的实施例1中达到相同的反射率的驱动电压低于在采用聚合物分散液晶的实施例2中达到相同的反射率的驱动电压。即，当采用聚合物网络液晶时，即使在比采用聚合物分散液晶时的驱动电压低的驱动电压下，也可以被容易地检测出像素的缺陷。另外，当采用聚合物网络液晶时，对比度大于当采用聚合物分散液晶时的对比度。因此，在作为最终结构的液晶调制器中，当采用聚合物网络液晶时，缺陷像素的形状可容易地可视化。

图14是示出基于根据实施例的液晶调制器的厚度像素的可检测最小间距的曲线图。在图13中，液晶调制器的“厚度”表示从共电极到液晶调制器的与靶电极相对的最外侧部分的距离。即，液晶调制器的“厚度”表示从共电极到保护层的距离(一实施例)或者从共电极到第一硬涂层的距离(其它实施例)。从液晶调制器到显示基板之间的距离保持在50微米。

参照图14，像素的可检测间距随着液晶调制器的厚度的减小而减小。根据图14中的曲线图，当液晶调制器的厚度为约118微米时，像素的可检测间距为约27微米。

如上所述，在根据实施例的液晶调制器中，因为显示基板的靶电极与液晶调制器的共电极之间的总厚度减小，所以能够检测到具有较小的像素间距的高分辨率基板(例如，像素的间距为约20微米的显示基板)的缺陷。

正如到目前为止所描述的，提供一种具有比传统液晶调制器的厚度小的厚度的液晶调制器。因此，与传统技术相比能够改善对比度，并且能够检测到具有较小的像素间距的显示基板的缺陷。

虽然已经参照示例性实施例描述了实施例，但对本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本实施例的精神和范围的情况下可以做出各种改变和修改。因此，将要理解的是以上示例性实施例不是限制性的，而是说明性的。

Claims (20)

1.一种基板检查设备，用于检测基板的缺陷，其特征在于，所述基板检查设备包括：

液晶调制器，被构造为设置在所述基板上；

光源单元，设置为与液晶调制器分隔开；

分束器，设置在液晶调制器与光源单元之间，并且被构造为将来自光源单元的光束反射至液晶调制器；以及

测量单元，被构造为感测来自液晶调制器的光束，

其中，液晶调制器包括：

透明基板；

共电极，设置在透明基板上；

液晶层，设置在透明基板上以与共电极接触；以及

反射层，设置在液晶层上。

2.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，光源单元包括：

光源，被构造为发射光束；

均束器，被构造为引导从光源发射的光束；以及

反射器，被构造为沿分束器的方向反射从均束器发射的光束。

3.根据权利要求2所述的基板检查设备，其特征在于，均束器设置为杆管的形式。

4.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，所述基板检查设备还包括：

第一支撑部件，设置在反射层上，并且被构造为支撑反射层和液晶层。

5.根据权利要求4所述的基板检查设备，其特征在于，第一支撑部件包括：

第一支撑片；

保护层，设置在第一支撑片的一个表面上，以保护第一支撑片；以及

硬涂层，设置在第一支撑片的另一个表面上，

其中，保护层设置在第一支撑片与反射层之间。

6.根据权利要求5所述的基板检查设备，其特征在于，硬涂层包括紫外线可固化聚合物、溶胶-凝胶材料、热固性聚合物以及有机-无机复合材料中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的基板检查设备，其特征在于，第一支撑片由有机材料制成。

8.根据权利要求7所述的基板检查设备，其特征在于，有机材料包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、赛璐珞和三乙酰纤维素中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，反射层包括介电镜。

10.根据权利要求9所述的基板检查设备，其特征在于，介电镜包括：

多个第一介电层，具有第一折射率；以及

多个第二介电层，具有与第一折射率不同的折射率，

其中，第一介电层与第二介电层交替地布置。

11.根据权利要求10所述的基板检查设备，其特征在于，所述第一介电层包括氧化锆，所述第二介电层包括氧化硅。

12.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，液晶层包括聚合物网络结晶。

13.根据权利要求12所述的基板检查设备，其特征在于，聚合物网络结晶包括用于形成畴的聚合物网络和设置在由聚合物网络形成的畴中的液晶化合物。

14.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，共电极直接设置在透明基板上。

15.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，所述基板检查设备还包括：

粘合层，设置在透明基板与共电极之间；以及

第二支撑部件，设置在共电极与粘合层之间，以支撑共电极。

16.根据权利要求15所述的基板检查设备，其特征在于，第二支撑部件包括：

第二支撑片；以及

硬涂层，设置在第二支撑片的两个面上。

17.根据权利要求1所述的基板检查设备，其特征在于，所述基板检查设备还包括：

图像处理单元，被构造为将由测量单元产生的信号转化为图像。

18.一种基板检查设备的液晶调制器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括下述步骤：

在透明基板上形成共电极；

在共电极上直接形成液晶层；以及

在液晶层上形成反射层。

19.根据权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在反射层上形成支撑部件，其中，形成支撑部件的步骤包括：

准备第一支撑片；

在第一支撑片的一个表面上形成保护层；以及

在第一支撑片的另一个表面上形成硬涂层。

20.根据权利要求18所述的制造方法，其特征在于，形成液晶层的步骤包括：

在共电极上涂覆聚合物网络液晶组成物；以及

使聚合物网络液晶组成物固化。