JP6811553B2 - High resolution, high speed switching electro-optic modulator for TFT inspection - Google Patents

High resolution, high speed switching electro-optic modulator for TFT inspection Download PDF

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Description

[関連出願の相互参照]
本願は、米国仮特許出願第62/181,694号(出願日:2015年6月18日)の利益を主張し、その全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
[Cross-reference of related applications]
The present application claims the interests of US Provisional Patent Application No. 62 / 181,694 (Filing Date: June 18, 2015), which is incorporated herein by reference in its entirety.

本発明は、電気光学用途に使用するための液晶材料に関する。より具体的には、本発明の多くの実施形態は液晶/ポリマ混合物材料、並びにそのような混合物材料を製造し適用するための方法及び装置に関する。 The present invention relates to liquid crystal materials for use in electro-optic applications. More specifically, many embodiments of the present invention relate to liquid crystal / polymer mixture materials, as well as methods and devices for producing and applying such mixture materials.

電圧イメージング技術が、フラットパネルの薄膜トランジスタ(以下、「TFT」)の欠陥を検出し測定するのに利用され得る。この測定技術に従って、TFTアレイの性能は、それがTFTセルに結集されているかのようにエミュレートされ、次にTFTアレイの特性は、電気光学(以下、「EO」)光変調器ベースの検出器を用いて、パネル上の実際の電圧分布を間接的に測定することによって、つまりいわゆる電圧イメージングによって測定される。 Voltage imaging techniques can be used to detect and measure defects in flat panel thin film transistors (“TFTs”). According to this measurement technique, the performance of the TFT array is emulated as if it were concentrated in a TFT cell, and then the characteristics of the TFT array are electro-optic (“EO”) light modulator-based detection. It is measured by indirectly measuring the actual voltage distribution on the panel using a device, that is, by so-called voltage imaging.

電圧イメージング光学システム(以下、「VIOS」)は、その最も基本的な形態に、EO変調器、イメージング対物レンズ、電荷結合素子(CCD)カメラあるいは他の適切又は同様のセンサ、及び画像処理プロセッサを含む。EO変調器の電気光学センサは、ポリママトリクス内の液晶(以下、「LC」)液滴、例えば、ポリママトリクス(液晶/ポリマ混合物、つまりLC/ポリマ)膜内のネマチック液晶液滴の光散乱特性に基づく。従来の動作では、TFTアレイの表面の約5〜75ミクロン上方にEO変調器は配置され、EO変調器の表面にあるインジウムスズ酸化物(以下、「ITO」)層の透明電極に電圧バイアスが印加される。その結果、EO変調器はTFTアレイに容量的に結合し、これにより、TFTアレイと関連する電場が液晶/ポリマ混合物層によって検知される。LC/ポリマ層を通過する入射光の強度は変化する、すなわち、液晶/ポリマ混合物材料内の液晶(LC)材料全体に渡る電場強度のあらゆる変化により変調される。次にこの光は誘電体ミラーに反射され、CCDカメラ又は類似のセンサにより収集される。入射放射の光源は、例えば赤外光又は可視光であってよく、LC/ポリマ膜及び誘電体ミラーを照明するように提供される。 A voltage imaging optical system (“VIOS”), in its most basic form, includes an EO modulator, an imaging objective, a charge coupling element (CCD) camera or other suitable or similar sensor, and an image processor. Including. The electro-optical sensor of the EO modulator has a light scattering characteristic of liquid crystal (hereinafter referred to as “LC”) droplets in a polymer matrix, for example, nematic liquid crystal droplets in a polymer matrix (liquid crystal / polymer mixture, that is, LC / polymer) film. based on. In conventional operation, the EO modulator is placed approximately 5 to 75 microns above the surface of the TFT array, and a voltage bias is applied to the transparent electrode of the indium tin oxide (hereinafter, "ITO") layer on the surface of the EO modulator. It is applied. As a result, the EO modulator is capacitively coupled to the TFT array, whereby the electric field associated with the TFT array is detected by the liquid crystal / polymer mixture layer. The intensity of incident light passing through the LC / polymer layer varies, that is, it is modulated by any change in electric field intensity across the liquid crystal (LC) material within the liquid crystal / polymer mixture material. This light is then reflected off the dielectric mirror and collected by a CCD camera or similar sensor. The light source of the incident radiation may be, for example, infrared light or visible light and is provided to illuminate the LC / polymer film and the dielectric mirror.

試験対象(PUT)に対して複数の構成要素が非常に近接していることに起因して、LC/ポリマ変調器構造は、通常の使用時に不要な粒子によって損傷を受けやすくなり得る。これにより、耐用年数が極度に短縮され得る。従って、変調器寿命の改善は、LC/ポリマ変調器の研究開発の主な目的の1つになり得る。例えば、米国特許第7,817,333号は、改善されたLC/ポリマ変調器構造を開示し、米国特許第8,801,964号は、さらに改善された感度を持つ、カプセル化されたポリマネットワーク液晶変調器を開示している。 Due to the close proximity of the components to the test object (PUT), the LC / polymer modulator structure can be susceptible to damage by unwanted particles during normal use. This can significantly reduce the useful life. Therefore, improving the modulator life can be one of the main objectives of research and development of LC / polymer modulators. For example, US Pat. No. 7,817,333 discloses an improved LC / polymer modulator structure, and US Pat. No. 8,801,964 discloses an encapsulated polymer with further improved sensitivity. The network liquid crystal modulator is disclosed.

変調器スイッチング速度は、LC変調器デバイスのもう1つの重要特性であり得る。変調器スイッチング速度の改善は、OLED−TFTパネルなどの電圧保持時間が短いTFTパネルでは特に検出能力の改善をもたらし得るので、LC変調器開発、特にLC/ポリママトリクスの研究開発の重要な一面になり得る。 Modulator switching speed can be another important characteristic of LC modulator devices. Since the improvement of the modulator switching speed can bring about the improvement of the detection ability especially in the TFT panel having a short voltage holding time such as the OLED-TFT panel, it is an important aspect of the development of the LC modulator, especially the research and development of the LC / polymer matrix. Can be.

LC液滴は通常、ポリマ分散液晶(PDLC)系において表面張力に起因して球状である。PDLCにおいて、伸長させられた又は平らにされたLC液滴を得るための3つのやり方が報告されている。[参考文献:S.J.KOSOWICZ and M.ALEKSANDER,OPTO−ELECTRONICS REVIEW 12(3),305−312(2004)]。1)PDLC膜は塑性変形を越えて引き伸ばされ、その結果、LC液滴が変形されて細長くなる。液晶の割合が高いことに起因して、PDLC膜は通常、ITOをコーティングした固体基板(電気光学用途用)に支えられている。そのため、このやり方は、均一な製品を作るには実用的プロセスではない。2)相分離中に電場を印加する。LC弾性変形の自由エネルギーに電場を寄与させることで、LC誘電異方性Δεの符号に応じて電場に平行又は垂直に液滴を伸長させる。Δεが負のLCが特に興味深いのは、主なセルプレーンにおいてそれらの液滴が電場で引き伸ばされるからである。このやり方で得られる液滴の伸長は、膜が破壊する可能性があることに起因して、いくぶん小さい。この場合、溶媒を採用することはできないので、TIPS又はPIPSのみがPDLCを調合するのに使用され得る。3)ポリマ結合剤を硬化中にせん断変形を生じさせる。このやり方は、光重合誘起相分離(PPIPS)PDLCシステムにだけ使用され得る。 LC droplets are usually spherical due to surface tension in polymer dispersed liquid crystal (PDLC) systems. In PDLC, three methods have been reported for obtaining stretched or flattened LC droplets. [Reference: S.A. J. KOSOWICZ and M.K. ALEKSANDER, OPTO-ELECTRONICS REVIEW 12 (3), 305-312 (2004)]. 1) The PDLC film is stretched beyond the plastic deformation, and as a result, the LC droplets are deformed and elongated. Due to the high proportion of liquid crystals, PDLC films are usually supported by ITO-coated solid substrates (for electro-optic applications). Therefore, this method is not a practical process for making a uniform product. 2) An electric field is applied during phase separation. By contributing the electric field to the free energy of LC elastic deformation, the droplet is elongated parallel or perpendicular to the electric field according to the sign of LC dielectric anisotropy Δε. LCs with a negative Δε are of particular interest because their droplets are stretched by an electric field in the main cell plane. The elongation of the droplets obtained in this way is somewhat small due to the potential for membrane breakage. In this case, no solvent can be employed, so only TIPS or PIPS can be used to formulate PDLC. 3) Shear deformation occurs during curing of the polymer binder. This approach can only be used in photopolymerization induced phase separation (PPIPS) PDLC systems.

だが、上記の3つの方法は小規模な学術研究に適しているかもしれない。伸長させられた又は平らにされたPDLC又はNCAPを作るための実用的プロセスは、厳しい均一性要件を持つ電気光学デバイスにとって重要である。ポリマ分散液晶膜の応答時間はWu他により解明されており(参考文献:B.G.Wu,J.H.Erdmann, and J.W.Doane,Liq.Cryst.5:1453(1989))、立ち上がり時間(τon)及び減衰時間(τoff)が次のように示される。
ここでγは回転粘度、Eは印加電圧、Kは有効弾性係数、αは液滴粒径、lはアスペクト比、εは通常の誘電率、Δεは誘電異方性を表す。液晶液滴のアスペクト比がより高くなると、スイッチング速度が改善されたPDLC又はNCAPになるであろう。
However, the above three methods may be suitable for small-scale academic research. Practical processes for making stretched or flattened PDLCs or NCAPs are important for electro-optic devices with stringent uniformity requirements. The response time of the polymer-dispersed liquid crystal film has been elucidated by Wu et al. (References: BG Wu, JH Erdmann, and JW Doane, Liq. Crystal. 5: 1453 (1989)). The rise time (τ on ) and decay time (τ off ) are shown as follows.
Here, γ 1 is the rotational viscosity, E is the applied voltage, K is the effective elastic modulus, α is the particle size of the droplet, l is the aspect ratio, ε 0 is the normal permittivity, and Δε is the dielectric anisotropy. Higher aspect ratios of liquid crystal droplets will result in PDLC or NCAP with improved switching rates.

本発明と関係した研究は、現在のLC材料及びそれと関連した現在の製造試験方法が改善され得ることを示唆している。従って、当技術分野において電気光学LC材料を改善させる必要性、より具体的には、電気光学LC材料及び試験装置のスイッチング速度及び解像度を改善させる必要性がある。驚くべきことに、本発明はこの必要性及び他の必要性を満たす。 Studies related to the present invention suggest that current LC materials and related current manufacturing test methods may be improved. Therefore, there is a need to improve the electro-optic LC material in the art, and more specifically, to improve the switching speed and resolution of the electro-optic LC material and the test apparatus. Surprisingly, the present invention meets this and other needs.

1つの実施形態において、本発明はネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を調合するための方法を提供する。この方法は、第1溶液及び第2溶液を混合する段階であって、第1溶液は液晶と最低でも約100℃より高い沸点を有する有機溶媒とを含み、第2溶液はポリマラテックスと少なくとも1つの界面活性剤と水とを含んで、第2溶液に分散された第1溶液の乳濁液を形成するのに適した条件下にあり、有機溶媒は実質的に水と混和しない、混合する段階と、乳濁液を基板上へ堆積させる段階と、乳濁液から水を除去して混合物を形成する段階と、混合物から有機溶媒を除去し、これによりNCAP液晶層を調合する段階とを含む。 In one embodiment, the invention provides a method for formulating a Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer. This method is a step of mixing the first and second solutions, the first solution containing a liquid crystal and an organic solvent having a boiling point of at least about 100 ° C., and the second solution is at least 1 with a polymer latex. The conditions are suitable for forming an emulsion of the first solution dispersed in the second solution, which contains two surfactants and water, and the organic solvent is substantially immiscible with water and is mixed. A step of depositing the emulsion on the substrate, a step of removing water from the emulsion to form a mixture, and a step of removing an organic solvent from the mixture to prepare an NCAP liquid crystal layer. Including.

別の実施形態において、本発明は、本発明の方法で調合された複数のネマチック液晶液滴を有するネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を含む変調器を提供し、変調器は、約5ミリ秒未満の減衰時間及び約5%から約15%のオフ状態の光透過率を有する。 In another embodiment, the present invention provides a modulator comprising a Nematic Curved Alignment Phase (NCAP) liquid crystal layer having a plurality of nematic liquid crystal droplets formulated by the method of the invention, the modulator being about 5 millisecond. It has an attenuation time of less than a second and an off-state light transmittance of about 5% to about 15%.

別の実施形態において、本発明は、本発明の方法で調合された複数のネマチック液晶液滴と、ポリマラテックスと、少なくとも1つの界面活性剤とを含むネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を提供する。 In another embodiment, the present invention provides a nematic curve-aligned phase (NCAP) liquid crystal layer comprising a plurality of nematic liquid crystal droplets formulated by the methods of the present invention, a polymer latex, and at least one surfactant. To do.

3つの異なる膜についての減衰時間を示す。サンプル1は、液晶1で作成されたNCAPであり膜厚24.0μmである。サンプル2は、液晶2で作成されたNCAPであり膜厚13.3μmである。サンプル3は、液晶2で作成され複数のLC液滴が伸長させられたNCAPであり膜厚11.8μmである。Y軸は光透過率、X軸は1目盛当たり0.5ms、X軸全体で20msの時間である。0V−60V−0Vの矩形波が印加された。オフ状態の透過率は3つの膜に関して同等である。The decay times for the three different membranes are shown. Sample 1 is an NCAP made of liquid crystal 1 and has a film thickness of 24.0 μm. Sample 2 is an NCAP made of liquid crystal 2 and has a film thickness of 13.3 μm. Sample 3 is an NCAP made of liquid crystal 2 in which a plurality of LC droplets are elongated and has a film thickness of 11.8 μm. The Y-axis is the light transmittance, the X-axis is 0.5 ms per scale, and the entire X-axis is 20 ms. A square wave of 0V-60V-0V was applied. The off-state permeability is comparable for the three membranes.

本発明に従って、NCAP液晶層を作成するプロセスの構成を示す。液晶と有機溶媒とを有する第1溶液が、水と界面活性剤とポリマラテックスとを有する第2溶液と混合される。第1溶液と第2溶液との混合物は乳化され、次に水が蒸発させられた基板上へコーティングされる。有機溶媒が続いて蒸発させられ、本発明のNCAP液晶層をもたらす。The structure of the process for producing the NCAP liquid crystal layer according to the present invention is shown. The first solution having the liquid crystal and the organic solvent is mixed with the second solution having water, the surfactant and the polymer latex. The mixture of the first solution and the second solution is emulsified and then coated on the substrate on which the water has evaporated. The organic solvent is subsequently evaporated to give the NCAP liquid crystal layer of the invention.

本発明のNCAP液晶層を使用したデバイスと、従来技術のNCAP液晶層を使用したデバイスとの比較を示す。本発明のNCAP液晶層はより薄い膜厚を有し、結果として、TFTパネルとインジウムスズ酸化物(ITO)層との間の距離dが、対応する距離dを有する従来技術のデバイスと比べてより短くなる。A comparison between the device using the NCAP liquid crystal layer of the present invention and the device using the NCAP liquid crystal layer of the prior art is shown. The NCAP liquid crystal layer of the present invention has a thinner film thickness, and as a result, the distance d 2 between the TFT panel and the indium tin oxide (ITO) layer has a corresponding distance d 1 with the prior art device. It will be shorter than that.

本発明のNCAP液晶層を有する電気光学変調器を含む電圧イメージングシステムの概略図を示す。A schematic diagram of a voltage imaging system including an electro-optical modulator having an NCAP liquid crystal layer of the present invention is shown.

本発明のNCAP液晶層を有する電気光学変調器組立体の概略図を示す。The schematic diagram of the electro-optic modulator assembly which has the NCAP liquid crystal layer of this invention is shown.

1.概略
本発明は、伸長させられた又は平らにされた液晶液滴を有するネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を提供する。これにより、当技術分野において知られるNCAP液晶層と比べて、所与の厚さのNCAP液晶層にもっと多くの液晶液滴を与えることが可能となる。結果として、NCAP液晶層の厚さは、変調器に使用される場合に減少させられ、同等のオフ状態の光透過率を有しながら、より短い減衰時間をもたらし得る。伸長させられた又は平らにされた液晶液滴は、水と、オクタンなどの高沸点・非極性有機溶媒との2元溶媒系を用いて調合される。液晶は最初に、オクタンなどの非極性有機溶媒に溶解させられ、次に少なくとも1つの界面活性剤と、ポリママトリクスとを有する水溶液と混合させられる。混合溶液は、ミクロンサイズの液晶(有機溶媒を含有する)液滴を有するように乳化され、基板上に堆積させられ、水が蒸発させられる。その後、有機溶媒(オクタンなど)が蒸発させられ、伸長させられた又は平らにされた液晶液滴がもたらされる。高沸点・非極性有機溶媒の第2の蒸発段階により、NCAP液晶層の厚さは、厚さ方向を通してLC液滴の積層数(光散乱中心)を低減させることにより、液晶の使用を減らすことなく減少させられることが可能となる。
1. 1. Schematic The present invention provides a New Car Assessment Program (NCAP) liquid crystal layer with elongated or flattened liquid crystal droplets. This makes it possible to impart more liquid crystal droplets to an NCAP liquid crystal layer having a given thickness as compared with the NCAP liquid crystal layer known in the art. As a result, the thickness of the NCAP liquid crystal layer can be reduced when used in modulators, resulting in shorter decay times while having comparable off-state light transmission. The stretched or flattened liquid crystal droplets are prepared using a binary solvent system of water and a high boiling / non-polar organic solvent such as octane. The liquid crystal is first dissolved in a non-polar organic solvent such as octane and then mixed with an aqueous solution having at least one surfactant and a polymer matrix. The mixed solution is emulsified to have micron-sized liquid crystal (containing organic solvent) droplets, deposited on a substrate and water is evaporated. The organic solvent (such as octane) is then evaporated to result in elongated or flattened liquid crystal droplets. Due to the second evaporation step of the high boiling point, non-polar organic solvent, the thickness of the NCAP liquid crystal layer reduces the use of liquid crystal by reducing the number of LC droplets stacked (light scattering center) through the thickness direction. It is possible to reduce the amount.

Photon Dynamics Inc.に譲渡されたいくつかの特許は、そのような材料を用いた変調器組立体及び液晶材料コーティングプロセスを説明している。それらの特許は、米国特許第6,151,153号の「Modulator Transfer Process and Assembly」、米国特許第6,211,991号の「Modulator Manufacturing Process and Device」、米国特許第6,866,887号の「Method for Manufacturing PDLC−Based Electro−Optic Modulator Using Spin Coating」、米国特許第7,099,067号及び第7,916,382号の「Scratch and Mar Resistant PDLC Modulator」、米国特許第7,639,319号の「Polymer Dispersed Liquid Crystal Formulations for Modulator Fabrication」、米国特許第7,817,333号の「Modulator with Improved Sensitivity and Lifetime」、並びに米国特許第8,801,964号の「Encapsulated Polymer Network Liquid Crystal Materal, Device and Applications」であり、上記に参照された複数の特許のそれぞれの全体は、全ての目的のために参照することで、これにより本明細書に組み込まれる。 Photon Dynamics Inc. Several patents assigned to describe modulator assemblies and liquid crystal material coating processes using such materials. These patents include US Patent No. 6,151,153 "Modulator Transfer Process and Assembury", US Patent No. 6,211 and 991 "Modulator Manufacturing Processing Process and Device", and US Patent No. 6,866,887. "Method for Manufacturing PDLC-Based Electro-Optic Modulator Using Spin Coating", US Pat. Nos. 7,099,067 and 7,916,382, "Scratch and Mart. , 319 "Polymer Dispersed Liquid Crystal Formulations for Modular Fabrication", US Pat. No. 7,817,333 "Modulator with Implemented Public "Crystal Materal, Device and Applications", each of which is incorporated herein by reference in its entirety for all of the patents referred to above.

NCAP/PDLC液晶層を調合するための、当技術分野の複数の方法は、水又は有機溶媒を用いることを含むが、両方を用いることはない。例えば、米国特許第7,639,319号及び第7,099,067号は、ポリマ及び液晶を一般的な非水溶媒に溶解させることでPDLC液晶層を調合する方法を説明している。この溶媒は、その後蒸発させられてPDLC液晶層を生成する。米国特許第7,817,333号は、液晶と水とポリマラテックスとを混合させる段階を含むラテックスベースのプロセスを使用して乳濁液を形成し、乳濁液は混合させられ、基板上へコーティングされ、水は蒸発させられる。本発明の複数の方法は、これらの異なる水ベースの方法と有機溶媒ベースの方法とを単一の方法に組み合わせて、所与の量の液晶より薄く、液晶粒子自体に伸長させられた又は平らにされた形状を採用するNCAP液晶層をもたらし、オフ状態の光透過率を改善し、減衰時間を低下させ、より小さい寸法を有する画素を検出し得る。
2.定義
Multiple methods in the art for formulating NCAP / PDLC liquid crystal layers include, but do not use, the use of water or organic solvents. For example, US Pat. Nos. 7,639,319 and 7,099,067 describe a method of formulating a PDLC liquid crystal layer by dissolving a polymer and a liquid crystal in a common non-aqueous solvent. This solvent is then evaporated to form a PDLC liquid crystal layer. U.S. Pat. No. 7,817,333 uses a latex-based process that involves mixing liquid crystal with water and polymer latex to form an emulsion, which is mixed and onto a substrate. It is coated and the water is evaporated. The methods of the present invention combine these different water-based and organic solvent-based methods into a single method that is thinner than a given amount of liquid crystal and is stretched or flattened on the liquid crystal particles themselves. It provides an NCAP liquid crystal layer that adopts the shape of the shape, improves the light transmittance in the off state, reduces the attenuation time, and can detect particles having smaller dimensions.
2. 2. Definition

「液晶」は、液体及び固形結晶の両方の性質及び挙動を有する物質を指す。例えば、液晶は液体のように流れ得るが、結晶のように配向して複屈折などの様々な光学的性質を提供し得る。液晶は、サーモトロピック相、リオトロピック相、及びメタロトロピック相を有し得て、サーモトロピック相及びリオトロピック相は主として有機分子である。サーモトロピック液晶は温度に敏感であり、温度が変化した場合に、液晶相に転移する。リオトロピック液晶は、温度及び濃度に敏感である。メタロトロピック液晶は有機成分と無機成分との化合物であり、液晶相転移は温度、濃度、及び有機成分と無機成分との比率に敏感である。 "Liquid crystal" refers to a substance that has the properties and behavior of both liquid and solid crystals. For example, liquid crystals can flow like liquids, but can be oriented like crystals to provide various optical properties such as birefringence. The liquid crystal may have a thermotropic phase, a liotropic phase, and a metallotropic phase, and the thermotropic phase and the lyotropic phase are mainly organic molecules. Thermotropic liquid crystals are temperature sensitive and transition to the liquid crystal phase when the temperature changes. Riotropic liquid crystals are sensitive to temperature and concentration. Metallotropic liquid crystals are compounds of organic and inorganic components, and the liquid crystal phase transition is sensitive to temperature, concentration, and the ratio of organic and inorganic components.

「有機溶媒」は水と実質的に混和しない溶媒を指し、100℃を超える沸点を有する。本発明の有機溶媒は極性があり得る、又は非極性であり得る。代表的な非極性有機溶媒は、オクタン、ノナン、デカン、及びより高次の炭化水素、さらにそれらの異性体などの炭化水素を含む。他の有機溶媒は、環状炭化水素を含む。 "Organic solvent" refers to a solvent that is substantially immiscible with water and has a boiling point of over 100 ° C. The organic solvent of the present invention may be polar or non-polar. Typical non-polar organic solvents include hydrocarbons such as octane, nonane, decane, and higher order hydrocarbons, as well as isomers thereof. Other organic solvents include cyclic hydrocarbons.

「減衰時間」は、光透過率が飽和値の10%に低下するのに必要とされる時間を指す。 "Attenuation time" refers to the time required for the light transmittance to drop to 10% of the saturation value.

「オフ状態の光透過率」は、電場が無い状態での光透過率を指す。
3.ネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層の調合。
"Light transmittance in the off state" refers to the light transmittance in the absence of an electric field.
3. 3. Formulation of the Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer.

本発明の方法は2つの溶液を含み、これらの溶液は混合されてNCAP液晶層を形成する。第1溶液は、液晶及び有機溶媒を含む。第2溶液は、ポリママトリクス及び界面活性剤を含む水溶液である。2つの溶液は混合されて、ポリママトリクスで囲まれた複数の液晶液滴からなる乳濁液を形成する。次に乳濁液は基板上へ堆積させられ、最初に水が蒸発させられ、その後に有機溶媒を除去する第2の蒸発段階が続く。いくつかの実施形態において、本発明はネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を調合する方法を提供する。本方法は、第1溶液と第2溶液とを混合する段階であって、第1溶液は、液晶と最低でも約100℃より高い沸点を有する有機溶媒とを含み、第2溶液は、ポリマラテックスと少なくとも1つの界面活性剤と水とを含んで、第2溶液に分散した第1溶液からなる乳濁液を形成するのに適した条件下にあり、有機溶媒は水と実質的に混和しない、混合する段階と、乳濁液を基板上へ堆積させる段階と、乳濁液から水を除去して混合物を形成する段階と、混合物から有機溶媒を除去し、これによりNCAP液晶層を調合する段階とを含む。 The method of the present invention comprises two solutions, which are mixed to form an NCAP liquid crystal layer. The first solution contains a liquid crystal and an organic solvent. The second solution is an aqueous solution containing a polymer matrix and a surfactant. The two solutions are mixed to form an emulsion consisting of a plurality of liquid crystal droplets surrounded by a polymer matrix. The emulsion is then deposited on the substrate, first evaporating the water, followed by a second evaporation step to remove the organic solvent. In some embodiments, the present invention provides a method of formulating a Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer. The method is a step of mixing a first solution and a second solution, the first solution containing a liquid crystal and an organic solvent having a boiling point of at least about 100 ° C., and the second solution is a polymer latex. And at least one surfactant and water, under conditions suitable for forming an emulsion consisting of a first solution dispersed in a second solution, the organic solvent is substantially immiscible with water. , The step of mixing, the step of depositing the emulsion on the substrate, the step of removing water from the emulsion to form a mixture, and the step of removing the organic solvent from the mixture, whereby the NCAP liquid crystal layer is prepared. Including steps.

本発明の本方法において、第1溶液は任意の適した液晶を含み得る。例えば、液晶(LC)は、ネマチックLC、強誘電体LC、ブルー相LC、LC/二色性色素混合物、又はコレステリックLC(ChLC)のうちの1又は複数を含み得る。二色性色素+LC系では、二色性色素はオフ状態で光を吸収し、オン状態で光を透過させ得る。これにより、より高い光強度を用いることで、S字曲線の傾きに対応する光透過率の電圧感度が改善するであろう。さらに液晶は、電圧が印加されていない場合に、光を散乱させ得る。液晶は、本発明の本方法で使用される有機溶媒に溶解できる。従って、液晶は疎水性であり得る。いくつかの実施形態において、液晶はネマチック液晶であり得る。 In the method of the invention, the first solution may contain any suitable liquid crystal. For example, the liquid crystal (LC) may include one or more of nematic LC, ferroelectric LC, blue phase LC, LC / dichroic dye mixture, or cholesteric LC (ChLC). In the dichroic dye + LC system, the dichroic dye can absorb light in the off state and transmit light in the on state. This will improve the voltage sensitivity of the light transmittance corresponding to the slope of the S-curve by using higher light intensity. In addition, the liquid crystal can scatter light when no voltage is applied. The liquid crystal can be dissolved in the organic solvent used in the method of the present invention. Therefore, the liquid crystal can be hydrophobic. In some embodiments, the liquid crystal can be a nematic liquid crystal.

第1溶液の有機溶媒は、水より高い沸点を有する任意の非極性有機溶媒であり得る。代表的な有機溶媒は、限定されないが、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、シクロオクタン、及びそれらの異性体などの、アルカン及びシクロアルカンを含む。非極性有機溶媒は、水より高い任意の適した沸点を有し得る。例えば、非極性有機溶媒の沸点は100℃より高い、又は約105℃、110℃、115℃、120℃、130℃、140℃より高い、又は約150℃より高いことがあり得る。いくつかの実施形態において、有機溶媒は約110℃より高い沸点を有し得る。いくつかの実施形態において、有機溶媒は約120℃より高い沸点を有し得る。いくつかの実施形態において、有機溶媒は非極性有機溶媒であり得る。いくつかの実施形態において、有機溶媒は、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、シクロオクタン、又はそれらの異性体であり得る。いくつかの実施形態において、有機溶媒はオクタンであり得る。 The organic solvent of the first solution can be any non-polar organic solvent having a boiling point higher than that of water. Representative organic solvents include, but are not limited to, alkanes and cycloalkanes such as, but not limited to, octane, nonane, decane, cycloheptane, cyclooctane, and isomers thereof. Non-polar organic solvents can have any suitable boiling point higher than water. For example, the boiling point of the non-polar organic solvent can be higher than 100 ° C, or higher than about 105 ° C, 110 ° C, 115 ° C, 120 ° C, 130 ° C, 140 ° C, or higher than about 150 ° C. In some embodiments, the organic solvent may have a boiling point higher than about 110 ° C. In some embodiments, the organic solvent may have a boiling point higher than about 120 ° C. In some embodiments, the organic solvent can be a non-polar organic solvent. In some embodiments, the organic solvent can be octane, nonane, decane, cycloheptane, cyclooctane, or isomers thereof. In some embodiments, the organic solvent can be octane.

液晶及び有機溶媒は、任意の適した比率で存在し得る。例えば、液晶対有機溶媒の比率は、約1:100(w/w)から約10:1(w/w)、約1:50(w/w)から約5:1(w/w)、約1:25(w/w)から約5:1(w/w)、約1:10(w/w)から約5:1(w/w)、約1:5(w/w)から約5:1(w/w)、又は約1:2(w/w)から約2:1(w/w)であり得る。液晶対有機溶媒の比率は、約1:100(w/w)、1:50(w/w)、1:25(w/w)、1:10(w/w)、1:9(w/w)、1:8(w/w)、1:7(w/w)、1:6(w/w)、1:5(w/w)、1:4(w/w)、1:3(w/w)、1:2(w/w)、1:1(w/w)、2:1(w/w)、3:1(w/w)、4:1(w/w)、5:1(w/w)、6:1(w/w)、7:1(w/w)、8:1(w/w)、9:1(w/w)、又は約10:1(w/w)の比率を有し得る。いくつかの実施形態において、液晶対有機溶媒の比率は、約1:10(w/w)から約5:1(w/w)であり得る。いくつかの実施形態において、液晶対有機溶媒の比率は、約1:2(w/w)から約2:1(w/w)であり得る。 The liquid crystal and the organic solvent can be present in any suitable ratio. For example, the ratio of liquid crystal to organic solvent is from about 1: 100 (w / w) to about 10: 1 (w / w), from about 1:50 (w / w) to about 5: 1 (w / w). From about 1:25 (w / w) to about 5: 1 (w / w), from about 1:10 (w / w) to about 5: 1 (w / w), from about 1: 5 (w / w) It can be about 5: 1 (w / w), or about 1: 2 (w / w) to about 2: 1 (w / w). The ratio of liquid crystal to organic solvent is about 1: 100 (w / w), 1:50 (w / w), 1:25 (w / w), 1:10 (w / w), 1: 9 (w). / W), 1: 8 (w / w), 1: 7 (w / w), 1: 6 (w / w), 1: 5 (w / w), 1: 4 (w / w), 1 : 3 (w / w), 1: 2 (w / w), 1: 1 (w / w), 2: 1 (w / w), 3: 1 (w / w), 4: 1 (w / w) w), 5: 1 (w / w), 6: 1 (w / w), 7: 1 (w / w), 8: 1 (w / w), 9: 1 (w / w), or about It can have a ratio of 10: 1 (w / w). In some embodiments, the liquid crystal to organic solvent ratio can be from about 1:10 (w / w) to about 5: 1 (w / w). In some embodiments, the liquid crystal to organic solvent ratio can be from about 1: 2 (w / w) to about 2: 1 (w / w).

本発明の本方法は、ポリマラテックス及び界面活性剤を含む水性溶液も含む。第2溶液のポリマラテックスは、任意の適した水性ポリマラテックスであり得る。代表的なポリマラテックスは、限定されないが、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、及びそれらの混合物を含む。多くの乳化方法が使用され得る。複数の例には、機械的撹拌、混合、マイクロフルイディクス、ホモジナイザ等が含まれる。その結果として得られる乳濁液の液滴粒径は制御され得て、約1ミクロンから約10ミクロンの範囲内であり得る。いくつかの実施形態において、ポリマラテックスは、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、又はそれらの混合物であり得る。 The method of the present invention also includes an aqueous solution containing a polymer latex and a surfactant. The polymer latex of the second solution can be any suitable aqueous polymer latex. Representative polymer latex includes, but is not limited to, polyurethane, polyacrylate, polyurethane acrylate, and mixtures thereof. Many emulsification methods can be used. Examples include mechanical agitation, mixing, microfluidics, homogenizers and the like. The droplet size of the resulting emulsion can be controlled and can range from about 1 micron to about 10 microns. In some embodiments, the polymer latex can be polyurethane, polyacrylate, polyurethane acrylate, or a mixture thereof.

ポリマラテックス対液晶の比率は、任意の適した比率であり得る。例えば、ポリマラテックス対液晶の比率は、約10:1(w/w)、約9:1(w/w)、8:1(w/w)、7:1(w/w)、6:1(w/w)、5:1(w/w)、5:4(w/w)、5:3(w/w)、5:2(w/w)、4:1(w/w)、4:3(w/w)、3:1(w/w)、3:2(w/w)、2:1(w/w)、1:1(w/w)、1:2(w/w)、2:3(w/w)、1:3(w/w)、3:4(w/w)、1:4(w/w)、2:5(w/w)、3:5(w/w)、4:5(w/w)、1:5(w/w)、1:6(w/w)、1:7(w/w)、1:8(w/w)、1:9(w/w)、又は約1:10(w/w)であり得る。また、ポリマラテックス対液晶の比率は、約10:1(w/w)から約1:10(w/w)、約5:1(w/w)から約1:10(w/w)、約10:1(w/w)から約1:5(w/w)、約5:1(w/w)から約1:5(w/w)、又は約3:2(w/w)から約1:4(w/w)であり得る。いくつかの実施形態において、ポリマラテックス対液晶の比率は、約5:1(w/w)から約1:10(w/w)である。いくつかの実施形態において、ポリマラテックス対液晶の比率は、約3:2(w/w)から約1:4(w/w)である。 The polymer latex to liquid crystal ratio can be any suitable ratio. For example, the ratio of polymer latex to liquid crystal is about 10: 1 (w / w), about 9: 1 (w / w), 8: 1 (w / w), 7: 1 (w / w), 6: 1 (w / w), 5: 1 (w / w), 5: 4 (w / w), 5: 3 (w / w), 5: 2 (w / w), 4: 1 (w / w) ), 4: 3 (w / w), 3: 1 (w / w), 3: 2 (w / w), 2: 1 (w / w), 1: 1 (w / w), 1: 2 (W / w) 2: 3 (w / w), 1: 3 (w / w), 3: 4 (w / w), 1: 4 (w / w), 2: 5 (w / w) , 3: 5 (w / w), 4: 5 (w / w), 1: 5 (w / w), 1: 6 (w / w), 1: 7 (w / w), 1: 8 ( It can be w / w), 1: 9 (w / w), or about 1:10 (w / w). The ratio of polymer latex to liquid crystal is from about 10: 1 (w / w) to about 1:10 (w / w), from about 5: 1 (w / w) to about 1:10 (w / w). About 10: 1 (w / w) to about 1: 5 (w / w), about 5: 1 (w / w) to about 1: 5 (w / w), or about 3: 2 (w / w) From about 1: 4 (w / w). In some embodiments, the polymer latex to liquid crystal ratio is from about 5: 1 (w / w) to about 1:10 (w / w). In some embodiments, the polymer latex to liquid crystal ratio is from about 3: 2 (w / w) to about 1: 4 (w / w).

第2溶液は、任意の適した界面活性剤又は複数の界面活性剤の化合物も含む。界面活性剤は、限定されないが、非イオン系界面剤、ブロックコポリマ、及び/又は架橋結合可能な反応性界面活性剤などの界面剤を含み得る。適切な化学特性を有する2つの部分を含む複数の分子を界面剤が含み、且つ界面剤が十分な量で存在する場合に、界面剤は界面層を形成し得る。界面剤の少なくとも一部は、界面剤をポリママトリクス内に効果的に固定するように、ポリマラテックスに溶解され得る。界面層のポリマラテックスへの固定化は、物理的結合(ブロックコポリマでは)又は化学的結合(反応性界面活性剤の場合のように架橋結合を介して)、又はそれらの組み合わせであってよい。界面層の固定化は、例えば温度が上昇したときに、安定性を増した界面層を提供し得る。界面層内の界面剤の第2部分は、低表面張力、及び/又は、液晶分子及び/又は結晶に対する低摩擦を提供する化学組成を有し得る。液晶分子とポリママトリクスとの間の固着及び/又は摩擦は、界面層によって減少させられ得るので、電場が印加された場合に、LC分子の整列配向及びスイッチング速度は、より低い駆動電圧でより速く発生し得る。
The second solution also contains any suitable surfactant or compound of the plurality of surfactants. The surfactant may include, but is not limited to, a surfactant such as a nonionic surfactant, a block copolyma, and / or a crosslinkable reactive surfactant. The interface layer can form an interface layer if the interface agent contains a plurality of molecules containing two moieties having suitable chemical properties and the interface agent is present in a sufficient amount. At least a portion of the interface can be dissolved in the polymer latex so as to effectively anchor the interface within the polymer matrix. Immobilization of the interface layer to the polymer latex may be a physical bond (in blockcopolyma), a chemical bond (via a cross-linking as in the case of reactive surfactants), or a combination thereof. Immobilization of the interface layer can provide an interface layer with increased stability, for example when the temperature rises. The second portion of the interfacial agent in the interface layer may have a chemical composition that provides low surface tension and / or low friction on liquid crystal molecules and / or crystals. Since the sticking and / or friction between the liquid crystal molecules and the polymer matrix can be reduced by the interfacial layer, the alignment orientation and switching speed of the LC molecules will be faster at lower drive voltages when an electric field is applied. Can occur.

表1は、本発明の複数の実施形態に従って、LC材料と化合させられ得る界面剤の部分的な表である。非イオン系界面剤が使用されるとき場合に、例えば、少量の非イオン系界面剤を乳濁液とともに添加することで、駆動電圧は大幅に減少させられ得る。界面剤分子の低表面張力部分は、Fluorolink D又はFlexiwetなどのフッ素化合物を含み得る、又はSurfynol DF−62、BYK−022などのシリコーンコポリマ又はシロキサン系ポリマを含み得る。特に、反応性フッ素化合物は表1に示された化学構造を有し得て、シロキサンは、例えば−OH、−NH、又は−COOHなどの反応性末端基を有し得る。多くの実施形態において、これらの材料は、LC/ポリマ相分離プロセス中にLC/ポリマ界面に移動する。界面剤分子のもう一方の部分は、水素結合、ファン・デル・ワールス力、及び/又は、ポリママトリクスに反応基が存在する場合は化学接合などの機構を介してポリマに物理的に結合し得る。少し加熱すると、化学結合プロセスが促進され得る。 Table 1 is a partial table of interface agents that can be combined with LC materials according to a plurality of embodiments of the present invention. When a nonionic surfactant is used, the drive voltage can be significantly reduced, for example, by adding a small amount of the nonionic surfactant along with the emulsion. The low surface tension portion of the interface agent molecule may contain a fluorine compound such as Fluorolink D or Flexiwet, or may contain a silicone copolyma or siloxane-based polymer such as Surfynol DF-62, BYK-022. In particular, the reactive fluorine compound can have the chemical structure shown in Table 1, and the siloxane can have a reactive end group such as -OH, -NH 2 , or -COOH. In many embodiments, these materials move to the LC / polymer interface during the LC / polymer phase separation process. The other portion of the interface molecule may be physically attached to the polymer via hydrogen bonds, van der Waals forces, and / or mechanisms such as chemical bonding if reactive groups are present in the polymer matrix. .. With a little heating, the chemical bonding process can be accelerated.

本発明において有用な界面活性剤は、フッ素化界面活性剤などの基板湿潤剤及び均染剤も含み得る。本発明において有用な他の界面活性剤は、乳濁液を安定させるポリソルベートなどの乳化剤を含む。 Surfactants useful in the present invention may also include substrate wetting agents such as fluorinated surfactants and leveling agents. Other surfactants useful in the present invention include emulsifiers such as polysorbates that stabilize emulsions.

多くの実施形態において、公表された固有スイッチング電圧感度の改善は、消泡性質を有する界面剤を用いて実現され得る。例えば、Surfynol DF系列の化合物は、ラテックスベースのNCAPの動作電圧を大幅に減少させ得る。 In many embodiments, the published improvement in intrinsic switching voltage sensitivity can be achieved using an interface with defoaming properties. For example, compounds in the Surfynol DF series can significantly reduce the operating voltage of latex-based NCAPs.

消泡剤は、水性媒体に分散させられ得る界面活性剤の部類であり、界面層の界面剤は1又は複数の消泡剤を含み得る。多くの実施形態において、消泡剤は水性媒体への溶解性が非常に低く、10未満のHLB(親水性親油性バランス)を有し得る。消泡剤は水に対して非常に低い溶解性を有し得るので、消泡剤は複数の小さいクラスタを形成し得る。それぞれのクラスタは、第1部分及び第2部分を有する複数の分子を含み得る。上述のように、クラスタの分子の第1部分は親水性の性質を有し得て、クラスタの分子の第2部分は疎水性の性質を有し得る。多くの実施形態において、クラスタは、第1部分を溶液に向かって外向きに配向させ、第2部分を消泡剤クラスタの他の分子に向かって内向きに配向させた、ミセル形状を有し得る。乳化の間に、クラスタは、多くの気泡を破裂させることで泡の形成を阻止し得る。乳化及び脱気の後に、クラスタは、LC液滴と水性ポリマと水との混合物内を自由に移動する。多くの実施形態において、クラスタは、LC液滴の表面に向かって移動し得る。乳濁液が乾燥すると、消泡剤は、LC液滴とポリママトリクスとの間に界面層が位置するように、LC液滴の周囲に界面剤層を形成し得る。多くの実施形態において、消泡剤分子の低表面張力の端部は、界面層の第2部分を形成するように、LC液滴に隣接して分散され、消泡剤分子の固着端部は、界面層の第1部分を形成するように、ポリママトリクスに結合される。 A defoamer is a class of surfactants that can be dispersed in an aqueous medium, and the surfactant in the interface layer may include one or more defoamers. In many embodiments, the antifoaming agent is very poorly soluble in aqueous media and may have an HLB (hydrophilic lipophilic balance) of less than 10. Since the defoamer can have very low solubility in water, the defoamer can form multiple small clusters. Each cluster may contain a plurality of molecules having a first part and a second part. As mentioned above, the first portion of the cluster molecule may have hydrophilic properties and the second portion of the cluster molecule may have hydrophobic properties. In many embodiments, the cluster has a micellar shape with the first portion oriented outwards towards the solution and the second portion inwardly oriented towards the other molecules of the defoamer cluster. obtain. During emulsification, clusters can block the formation of bubbles by bursting many bubbles. After emulsification and degassing, the clusters are free to move within the mixture of LC droplets, aqueous polymer and water. In many embodiments, the clusters can move towards the surface of the LC droplet. When the emulsion dries, the antifoaming agent can form an interface layer around the LC droplets such that the interface layer is located between the LC droplets and the polymer matrix. In many embodiments, the low surface tension end of the defoaming agent molecule is dispersed adjacent to the LC droplet so as to form a second portion of the interface layer, and the fixed end of the defoaming agent molecule is , Bonded to the polymer matrix to form the first portion of the interface layer.

基板は任意の適した基板であり得る。例えば、基板は透明基板であり得る。他の基板は、限定されないが、ガラス、プラスチック、マイラー、ポリエステル、インジウムスズ酸化物(ITO)、又はそれらの混合物を含む。いくつかの実施形態において、基板は、ガラス、プラスチック、マイラー、ポリエステル、又はそれらの混合物であり得る。 The substrate can be any suitable substrate. For example, the substrate can be a transparent substrate. Other substrates include, but are not limited to, glass, plastic, mylar, polyester, indium tin oxide (ITO), or mixtures thereof. In some embodiments, the substrate can be glass, plastic, mylar, polyester, or a mixture thereof.

水及び有機溶媒は、当業者に知られる任意の手段で除去され得る。例えば、水及び有機溶媒は、室温に続いて40℃などに少し温度を上昇させて蒸発させることによって除去され得る。真空は必要とされない。例えば、真空にすることなく、室温に続いて少し加熱(40℃など)して、水及び有機溶媒は蒸発させられ得る。乳濁液が基板上にコーティングされる場合、ぬれ膜厚は数十ミクロンであり得る。水及び溶媒の両方が蒸発させられ得る。膜内の空気ポケットの形成は、より低い温度及び真空を用いることで回避され得る。 Water and organic solvents can be removed by any means known to those of skill in the art. For example, water and organic solvents can be removed by evaporating by slightly raising the temperature to 40 ° C. or the like following room temperature. No vacuum is needed. For example, water and organic solvents can be evaporated by heating slightly (such as 40 ° C.) following room temperature without creating a vacuum. When the emulsion is coated on the substrate, the wet film thickness can be tens of microns. Both water and solvent can be evaporated. The formation of air pockets within the membrane can be avoided by using lower temperatures and vacuum.

NCAP液晶層は、少なくとも約1μmの任意の適した厚さを有し得る。例えば、NCAP液晶層は、少なくとも約1μm、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14,15、20、25、30、35、40、45、及び少なくとも約50μmの厚さを有し得る。また、NCAP液晶層は、約1μmから約50μm、約1μmから約25μm、約1μmから約20μm、約1μmから約15μm、約1μmから約10μm、約5μmから約25μm、約5μmから約20μm、又は約5μmから約15μmの厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、NCAP液晶層は、約1μmから約20μmの厚さを有する。いくつかの実施形態において、NCAP液晶層は、約5μmから約15μmの厚さを有する。 The NCAP liquid crystal layer can have any suitable thickness of at least about 1 μm. For example, the NCAP liquid crystal layer is at least about 1 μm, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45. , And can have a thickness of at least about 50 μm. The NCAP liquid crystal layer is about 1 μm to about 50 μm, about 1 μm to about 25 μm, about 1 μm to about 20 μm, about 1 μm to about 15 μm, about 1 μm to about 10 μm, about 5 μm to about 25 μm, about 5 μm to about 20 μm, or It can have a thickness of about 5 μm to about 15 μm. In some embodiments, the NCAP liquid crystal layer has a thickness of about 1 μm to about 20 μm. In some embodiments, the NCAP liquid crystal layer has a thickness of about 5 μm to about 15 μm.

フィルメトリクスで測定されると、NCAP液晶層の厚さは、層全体にわたり、任意の適した水準の均一性も有し得る。例えば、厚さの均一性は+/−10%であり得る。 The thickness of the NCAP liquid crystal layer, as measured by filmmetry, can also have any suitable level of uniformity across the layer. For example, the thickness uniformity can be +/- 10%.

乾燥した液晶液滴は任意の適した形状を採用し得る。例えば、乾燥した液晶液滴は、3次元楕円形など、主軸及び副軸の両方を有する細長い形状を有し得る。主軸と副軸との比率は、約100:1から約1.5:1、約75:1から約1.5:1、又は約50:1から約1.5:1であり得る。いくつかの実施形態において、NCAP液晶層は、主軸及び副軸を有する実質的に乾燥した複数の液晶液滴を含み、主軸対副軸の比率は、約100:1から約1.5:1であり、主軸は基板と実質的に平行である。乾燥した液晶液滴は、圧力が上下から液晶液滴に印加され、液晶液滴を平らにしたかのように、平らにされたものとしても説明され得る。 The dried liquid crystal droplets may adopt any suitable shape. For example, a dry liquid crystal droplet can have an elongated shape with both a primary axis and a secondary axis, such as a three-dimensional ellipse. The ratio of spindle to sub-axis can be from about 100: 1 to about 1.5: 1, from about 75: 1 to about 1.5: 1, or from about 50: 1 to about 1.5: 1. In some embodiments, the NCAP liquid crystal layer comprises a plurality of substantially dry liquid crystal droplets having a main axis and a sub-axis, and the ratio of the main axis to the sub-axis is from about 100: 1 to about 1.5: 1. And the spindle is substantially parallel to the substrate. The dried liquid crystal droplets can also be described as being flattened as if pressure was applied to the liquid crystal droplets from above and below to flatten the liquid crystal droplets.

いくつかの実施形態において、本発明は、ネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を調合する方法を提供する。本方法は、第1溶液と第2溶液とを混合する段階であって、第1溶液は、ネマチック液晶とオクタンなどの有機溶媒とを約1:2(w/w)から約2:1(w/w)の比率で含み、第2溶液は、ポリマラテックスと少なくとも1つの界面活性剤と水とを含んで液晶液滴を形成し、ポリマラテックス対液晶の比率は、約3:2(w/w)から約1:4(w/w)である、混合する段階と、液晶液滴混合物を基板上に堆積させる段階と、混合物から水を除去する段階と、混合物から有機溶媒を除去する段階とを含み、これにより、主軸及び副軸を有する実質的に乾燥した複数の液晶液滴を含むNCAP液晶層を調合する。主軸対副軸の比率は約100:1から約1.5:1であり、主軸は基板と実質的に平行である。 In some embodiments, the present invention provides a method of formulating a Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer. This method is a step of mixing the first solution and the second solution, in which the first solution mixes a nematic liquid crystal and an organic solvent such as octane from about 1: 2 (w / w) to about 2: 1 (. Containing in a ratio of w / w), the second solution contains a polymer latex, at least one surfactant and water to form liquid crystal droplets, and the ratio of polymer latex to liquid crystal is about 3: 2 (w). From / w) to about 1: 4 (w / w), the mixing step, the step of depositing the liquid crystal droplet mixture on the substrate, the step of removing water from the mixture, and the step of removing the organic solvent from the mixture. Including steps, this formulates an NCAP liquid crystal layer containing a plurality of substantially dry liquid crystal droplets having a principal axis and a sub-axis. The spindle-to-sub-spindle ratio is from about 100: 1 to about 1.5: 1, and the spindle is substantially parallel to the substrate.

いくつかの実施形態において、本発明は、本発明の本方法、ポリマラテックス、及び少なくとも1つの界面活性剤で調合された複数のネマチック液晶液滴を含むネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を提供する。
4.変調器。
In some embodiments, the present invention provides a nematic curve-aligned phase (NCAP) liquid crystal layer comprising a plurality of nematic liquid crystal droplets formulated with the method of the invention, a polymer latex, and at least one surfactant. To do.
4. Modulator.

本発明は、本発明の本方法で調合されたNCAP液晶層を組み込んだ変調器も提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、本発明の本方法で調合された複数のネマチック液晶液滴を有するネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層を含む変調器を提供する。変調器は、約5ミリ秒未満の減衰時間と、約5%から約15%のオフ状態の光透過率とを有する。 The present invention also provides a modulator incorporating an NCAP liquid crystal layer formulated by the method of the present invention. In some embodiments, the present invention provides a modulator comprising a Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer with a plurality of nematic liquid crystal droplets formulated by the methods of the present invention. The modulator has an attenuation time of less than about 5 ms and an off-state light transmission of about 5% to about 15%.

本発明の変調器は、任意の適した減衰時間を有し得る。例えば、減衰時間は約100ミリ秒未満、約90、80、75、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2ミリ秒未満、又は約1ミリ秒未満であり得る。また、減衰時間は、約1ミリ秒から約100ミリ秒、約1ミリ秒から約50ミリ秒、約1ミリ秒から約25ミリ秒、約1ミリ秒から約10ミリ秒、又は約1ミリ秒から約5ミリ秒であり得る。いくつかの実施形態において、減衰時間は約5ミリ秒未満である。 The modulators of the present invention may have any suitable decay time. For example, the decay time is less than about 100 ms, about 90, 80, 75, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, It can be less than 4, 3, 2 milliseconds, or less than about 1 millisecond. The decay time is from about 1 millisecond to about 100 milliseconds, from about 1 millisecond to about 50 milliseconds, from about 1 millisecond to about 25 milliseconds, from about 1 millisecond to about 10 milliseconds, or about 1 millisecond. It can be from seconds to about 5 milliseconds. In some embodiments, the decay time is less than about 5 ms.

本発明の変調器は、任意の適したオフ状態の光透過率を有し得る。例えば、オフ状態の光透過率は、約1%から約99%、約1%から約75%、約1%から約50%、約1%から約25%、約5%から約25%、又は約5%から約15%であり得る。また、本発明の変調器のオフ状態の光透過率は、約1%、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、95、96、97、98、又は99%であり得る。いくつかの実施形態において、オフ状態の光透過率は、約5%から約15%であり得る。 The modulators of the present invention may have any suitable off-state light transmittance. For example, the light transmittance in the off state is about 1% to about 99%, about 1% to about 75%, about 1% to about 50%, about 1% to about 25%, about 5% to about 25%, and so on. Or it can be from about 5% to about 15%. The light transmittance of the modulator of the present invention in the off state is about 1%, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and so on. It can be 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, or 99%. In some embodiments, the off-state light transmittance can be from about 5% to about 15%.

本発明の変調器は、本発明に適した様々な他の構成要素を含み得る。例えば、変調器のNCAP液晶層は、ポリマラテックス及び界面活性剤も含み得て、その両方は上記でより詳細に説明された。 The modulator of the present invention may include various other components suitable for the present invention. For example, the NCAP liquid crystal layer of the modulator may also contain a polymer latex and a surfactant, both of which have been described in more detail above.

本発明の変調器は、NCAP液晶層に加えて、他の複数の層を含み得る。例えば、変調器は、透明基板、ペリクル、インジウムスズ酸化物(ITO)などのうちの1又は複数を含み得る。透明基板は、ガラス、プラスチック、マイラー、ポリエステルなど、可視スペクトル領域内の光に対して透明な任意の基板であり得る。ペリクル又は誘電体ミラーペリクルは、当業者に知られる任意の材料から調合され得る。さらに、変調器の様々な層は、任意の適した順番で配置され得る。例えば、ペリクルはNCAP液晶層の上面にあり得て、NCAP液晶層は透明基板の上面にあり得る。 The modulator of the present invention may include a plurality of other layers in addition to the NCAP liquid crystal layer. For example, the modulator may include one or more of transparent substrates, pellicle, indium tin oxide (ITO), and the like. The transparent substrate can be any substrate that is transparent to light in the visible spectrum region, such as glass, plastic, mylar, polyester, and the like. The pellicle or dielectric mirror pellicle can be formulated from any material known to those of skill in the art. In addition, the various layers of the modulator can be arranged in any suitable order. For example, the pellicle can be on the top surface of the NCAP liquid crystal layer, and the NCAP liquid crystal layer can be on the top surface of the transparent substrate.

図4は、複数の実施形態に従って、TFT検査用の組み合わせに適した電圧イメージングシステム100の複数の構成要素を概略的に示す。電圧イメージングシステムの複数の構成要素は、米国特許第7,639,319号に説明されるような1又は複数の構成要素、及び/又は市販の電圧イメージングシステムの複数の構成要素を含み得る。電圧イメージングシステム100は、電気光学変調器組立体200、発光体114、ビームスプリッタ116、及びカメラ118を備え得る。電気光学変調器組立体200は、透明電極250(電極A)、透明電極250を支える透明基板220、NCAP液晶層センサ材料260、及び、薄いプラスチック膜、例えばペリクルで支えられた誘電体ミラー270を含み得る。透明電極250は、可視光に対して透明なインジウムスズ酸化物(ITO)で作成された薄膜を含み得る。NCAP液晶層センサ材料260は、電場の下で電気光学的な応答を有する。電極B104は、試験対象(PUT)、例えばTFTプレートを含み得る。透明電極250(電極A)に電圧を印加し、電極Bを接地することで、透過率−電圧(T−V)曲線が得られ得る。TFT試験では、応答曲線の中央付近の定電圧が変調器に印加される場合に、各画素に印加された電圧は、光強度の変化によってカメラ118から検出され得る。欠陥のある画素は、異常な応答を提供するであろう。 FIG. 4 schematically shows a plurality of components of a voltage imaging system 100 suitable for a combination for TFT inspection according to a plurality of embodiments. The plurality of components of a voltage imaging system may include one or more components as described in US Pat. No. 7,639,319, and / or a plurality of components of a commercially available voltage imaging system. The voltage imaging system 100 may include an electro-optical modulator assembly 200, a light emitter 114, a beam splitter 116, and a camera 118. The electro-optical modulator assembly 200 includes a transparent electrode 250 (electrode A), a transparent substrate 220 that supports the transparent electrode 250, an NCAP liquid crystal layer sensor material 260, and a thin plastic film, for example, a dielectric mirror 270 supported by a pellicle. Can include. The transparent electrode 250 may include a thin film made of indium tin oxide (ITO) that is transparent to visible light. The NCAP liquid crystal layer sensor material 260 has an electro-optical response under an electric field. Electrode B104 may include a test object (PUT), such as a TFT plate. By applying a voltage to the transparent electrode 250 (electrode A) and grounding the electrode B, a transmittance-voltage (TV) curve can be obtained. In the TFT test, when a constant voltage near the center of the response curve is applied to the modulator, the voltage applied to each pixel can be detected from the camera 118 by the change in light intensity. Defective pixels will provide an unusual response.

電極Aと電極Bとの間に印加される電圧は、次式で表され得る。
Biasは、電極Aと電極Bとの間に印加される電圧である。Vsensorは、センサ材料に必要な電圧である。Vpellicle及びVairは、ペリクル及びエアギャップにかかる電圧である。εは、それぞれの材料の比誘電率である。 dは、それぞれの材料の厚さである。
The voltage applied between the electrode A and the electrode B can be expressed by the following equation.
V Bias is a voltage applied between the electrode A and the electrode B. V sensor is the voltage required for the sensor material. V- pellicle and V- air are voltages applied to the pellicle and the air gap. ε is the relative permittivity of each material. d is the thickness of each material.

Biasを固定すると、電極間のエアギャップdairは、液晶センサ材料の固有動作電圧(Vsensor)の関数である。多くの実施形態において、液晶センサ材料の固有スイッチング電圧は、センサ材料にかかる電圧に対応し、センサ材料を通り抜ける光透過率は、センサ材料にかかる電圧の変化に最大の感度を有する。多くの実施形態において、電極にかかる動作電圧は、上記の式を使用することで、LC材料の固有スイッチング電圧に関係する。スイッチング時間は、固有スイッチング電圧を減少させた材料を提供することで減少させられ得る。 When V Bias is fixed, the air gap d air between the electrodes is a function of the intrinsic operating voltage (V sensor ) of the liquid crystal sensor material. In many embodiments, the intrinsic switching voltage of the liquid crystal sensor material corresponds to the voltage applied to the sensor material, and the light transmission through the sensor material has the greatest sensitivity to changes in the voltage applied to the sensor material. In many embodiments, the operating voltage across the electrodes is related to the intrinsic switching voltage of the LC material by using the above equation. The switching time can be reduced by providing a material with a reduced intrinsic switching voltage.

図5は、電気光学変調器組立体200の概略図を示す。変調器組立体200はセンサ材料260を有する。センサ材料260は、本明細書説明されたようにNCAP液晶材料を含み得る。変調器組立体は反射防止コーティング210を有し得る。変調器組立体は、光学ガラス220などの光学的に透明な支持基板を有し得る。反射防止コーティング210は、光学ガラス220の上面に堆積させられ得る。光学接着剤230が、光学ガラス220の下面に位置し得る。マイラー(登録商標)として市販されている延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)を含むポリエステル膜240の層が、光学接着剤230で光学ガラスに結合され得る。ITOなどの光学的に透明な電極250が、ポリエステル膜240に結合され得る。NCAP液晶層260は、光学的に透明な電極250に結合され得る。薄膜のPET、例えばマイラー(登録商標)上に堆積させられた誘電体ミラー層を含む誘電体ペリクルミラー270は、液晶センサ材料の下面に結合され得る。有機ハードコート280が誘電体ペリクルミラー250に固定され得る。有機ハードコート280は、米国特許第7,099,067号で説明されるハードコートの複数の構成要素を含み得る。 FIG. 5 shows a schematic view of the electro-optical modulator assembly 200. The modulator assembly 200 has a sensor material 260. The sensor material 260 may include an NCAP liquid crystal material as described herein. The modulator assembly may have an antireflection coating 210. The modulator assembly may have an optically transparent support substrate such as optical glass 220. The antireflection coating 210 can be deposited on the top surface of the optical glass 220. The optical adhesive 230 may be located on the underside of the optical glass 220. A layer of polyester film 240 containing stretched polyethylene terephthalate (PET), which is commercially available as Mylar®, can be bonded to optical glass with an optical adhesive 230. An optically transparent electrode 250 such as ITO can be bonded to the polyester film 240. The NCAP liquid crystal layer 260 can be coupled to an optically transparent electrode 250. A thin film PET, eg, a dielectric pellicle mirror 270 containing a dielectric mirror layer deposited on Mylar®, can be coupled to the underside of the liquid crystal sensor material. The organic hard coat 280 can be fixed to the dielectric pellicle mirror 250. Organic hard coat 280 may include multiple components of the hard coat described in US Pat. No. 7,099,067.

この新しい高速スイッチング変調器は、あらゆる種類の電圧イメージング用途に適しているが、特に有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイの検査に有益である。OLEDは電流駆動デバイスであるという事実に起因して、OLEDディスプレイは概して、保持容量をほとんど必要としない。このことは、これらのディスプレイの画素電極に印加される電圧はすぐに減衰し得ることを意味しており、最適な電圧イメージ信号強度を確保する高速応答変調器を必要とする。 This new fast switching modulator is suitable for all kinds of voltage imaging applications, but is especially useful for inspection of organic light emitting diode (OLED) displays. Due to the fact that OLEDs are current-driven devices, OLED displays generally require very little holding capacity. This means that the voltage applied to the pixel electrodes of these displays can be quickly attenuated, requiring a fast response modulator to ensure optimum voltage image signal strength.

同様の理由で、また図3と関連して説明されたようにITOと試験対象のTFTとの間の距離がより短いことにより、この変調器は、超微小画素のパネルによく適している(画素が小さくなるほど、蓄積容量は小さくなる)、又は非常に高リフレッシュレートのパネルによく適している(このことは、電圧が非常に長い時間保持される必要はないことを意味しており、従って蓄積容量は小さくなり得る)。さらに、高速スイッチング変調器は、例えば、脱分極電流の結果として発生する様々な信号ドリフトの影響を受けにくくなり得る。
5.実施例。
実施例1.ネマチック曲線整列相(NCAP)液晶層の調合。
For similar reasons and due to the shorter distance between the ITO and the TFT under test, as described in connection with FIG. 3, this modulator is well suited for ultra-small pixel panels. (The smaller the pixel, the smaller the storage capacity), or well suited for panels with very high refresh rates (this means that the voltage does not need to be held for a very long time, Therefore, the storage capacity can be small). In addition, fast switching modulators can be less susceptible to various signal drifts resulting from, for example, depolarizing currents.
5. Example.
Example 1. Formulation of the Nematic Curve Aligned Phase (NCAP) liquid crystal layer.

2グラムのネマチック液晶(MLC−2156、EMD Chemicals製)が1グラムのオクタンと混合され、透明な溶液を形成した。このLC/有機溶媒混合物は、2.5グラムのNeorez R−967(DSM製)と、1.5グラムの水/0.16グラムのSurfynol DF−62(Air Products製)/0.04グラムのTWEEN60/0.06グラムのFSN(DuPont製)の混合物とで乳化され、乳濁液を形成した。次に乳濁液はITOマイラー膜上にコーティングされ、水及びオクタンが完全に蒸発させられた後に、別のITOマイラーで積層された。比較のために、オクタンが使用されなかったこと以外は上記と同じ手順で、サンプル2が作成された。そして、サンプル2と同じ手順でサンプル1が作成されたが、より低い光学異方性を有する液晶を使用した。 Two grams of nematic liquid crystal (MLC-2156, manufactured by EMD Chemicals) was mixed with 1 gram of octane to form a clear solution. This LC / organic solvent mixture consists of 2.5 grams of Neorez R-967 (manufactured by DSM) and 1.5 grams of water / 0.16 grams of Surfynol DF-62 (manufactured by Air Products) / 0.04 grams. It was emulsified with a mixture of TWEEN 60 / 0.06 grams of FSN (manufactured by DuPont) to form an emulsion. The emulsion was then coated onto an ITO Mylar film, which was then laminated with another ITO Mylar after the water and octane had been completely evaporated. For comparison, Sample 2 was prepared in the same procedure as above, except that octane was not used. Then, sample 1 was prepared by the same procedure as sample 2, but a liquid crystal having a lower optical anisotropy was used.

図1は、3つの異なる膜についての減衰時間を示す。サンプル1は、液晶1で作成されたNCAPであり膜厚24.0μmである。サンプル2は、液晶2で作成されたNCAPであり膜厚13.3μmである。サンプル3は、液晶2で作成され複数のLC液滴が伸長させられたNCAPであり膜厚11.8μmである。Y軸は光透過率、X軸は1目盛当たり0.5ms、X軸全体で20msの時間である。0V−60V−0Vの矩形波が印加された。オフ状態の透過率は3つ全ての膜に関して同等である。結果を要約した以下の表を参照されたい。
FIG. 1 shows the decay times for three different membranes. Sample 1 is an NCAP made of liquid crystal 1 and has a film thickness of 24.0 μm. Sample 2 is an NCAP made of liquid crystal 2 and has a film thickness of 13.3 μm. Sample 3 is an NCAP made of liquid crystal 2 in which a plurality of LC droplets are elongated and has a film thickness of 11.8 μm. The Y-axis is the light transmittance, the X-axis is 0.5 ms per scale, and the entire X-axis is 20 ms. A square wave of 0V-60V-0V was applied. The transmittance in the off state is the same for all three membranes. See the table below, which summarizes the results.

上記の発明は、理解を明瞭にする目的で例示及び例を用いて多少詳細に説明されたが、ある程度の変更及び修正が添付の複数の請求項の範囲内で実施され得ることを、当業者は理解するであろう。さらに、本明細書に提供された各参考文献は、各参考文献が参照により個別に組み込まれた場合と同じ程度に、参照によりその全体を組み込まれる。本願と本明細書に提供された参考文献との間に矛盾が存在する場合には、本願が優位に立つものとする。 Although the above invention has been described in some detail with examples and examples for the purpose of clarifying understanding, those skilled in the art will appreciate that some modifications and modifications can be made within the scope of the appended claims. Will understand. In addition, each reference provided herein is incorporated by reference in its entirety to the same extent that each reference is incorporated individually by reference. In the event of a conflict between the present application and the references provided herein, the present application shall prevail.

Claims (21)

ネマチック曲線整列相液晶層(NCAP液晶層)を調合するための方法であって、
第1溶液と第2溶液とを混合する段階であって、前記第1溶液は、液晶と最低で100℃より高い沸点を有する有機溶媒とを含み、前記第2溶液はポリマラテックスと少なくとも1つの界面活性剤と水とを含み、前記有機溶媒は実質的に水と混和せず、前記第1溶液と前記第2溶液とを混合して乳濁液を形成する、混合する段階と、
形成した前記乳濁液を基板上へ堆積させる段階と、
前記乳濁液から前記水を除去して混合物を形成する段階と、
前記混合物から前記有機溶媒を除去し、これにより、前記NCAP液晶層を調合する段階と、
を備える、
方法。
A method for formulating a nematic curve-aligned phase liquid crystal layer (NCAP liquid crystal layer).
A step of mixing the first solution and the second solution, the first solution comprises an organic solvent having a boiling point higher than 100 ° C. at the liquid crystal and the lowest, the second solution, at least a polymer latex A step of mixing, which comprises one surfactant and water, the organic solvent is substantially immiscible with water, and the first solution and the second solution are mixed to form an emulsion .
The stage of depositing the formed emulsion on the substrate and
The step of removing the water from the emulsion to form a mixture, and
The step of removing the organic solvent from the mixture, thereby preparing the NCAP liquid crystal layer, and
To prepare
Method.
前記液晶は、ネマチック液晶、強誘電体液晶、ブルー相液晶、液晶/二色性色素混合物、コレステリック液晶、又はそれらの混合物を含む、
請求項1に記載の方法。
The liquid crystal includes a nematic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, a blue phase liquid crystal, a liquid crystal / dichroic dye mixture, a cholesteric liquid crystal, or a mixture thereof.
The method according to claim 1.
前記液晶はネマチック液晶である、
請求項1に記載の方法。
The liquid crystal is a nematic liquid crystal.
The method according to claim 1.
前記有機溶媒110℃より高い沸点を有する、
請求項1から3の何れか一項に記載の方法。
The organic solvent has a boiling point higher than 110 ° C.
The method according to any one of claims 1 to 3.
前記有機溶媒120℃より高い沸点を有する、
請求項1から3の何れか一項に記載の方法。
The organic solvent has a boiling point higher than 120 ° C.
The method according to any one of claims 1 to 3.
前記有機溶媒は非極性有機溶媒である、
請求項1から5の何れか一項に記載の方法。
The organic solvent is a non-polar organic solvent,
The method according to any one of claims 1 to 5.
前記有機溶媒はオクタンを含む、
請求項1から6の何れか一項に記載の方法。
The organic solvent contains octane,
The method according to any one of claims 1 to 6.
液晶対有機溶媒の比率1:10(w/w)から5:1(w/w)である、
請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
The ratio of liquid crystal to organic solvent is from 1:10 (w / w) to 5: 1 (w / w).
The method according to any one of claims 1 to 7.
液晶対有機溶媒の比率1:2(w/w)から2:1(w/w)である、
請求項1から7の何れか一項に記載の方法。
The ratio of liquid crystal to organic solvent is from 1: 2 (w / w) to 2: 1 (w / w).
The method according to any one of claims 1 to 7.
前記ポリマラテックスは、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリウレタンアクリレート、又はそれらの混合物である、
請求項1から9の何れか一項に記載の方法。
The polymer latex is polyurethane, polyacrylate, polyurethane acrylate, or a mixture thereof.
The method according to any one of claims 1 to 9.
ポリマラテックス対液晶の比率5:1(w/w)から1:10(w/w)である、
請求項1から10の何れか一項に記載の方法。
The ratio of polymer latex to liquid crystal is from 5: 1 (w / w) to 1:10 (w / w).
The method according to any one of claims 1 to 10.
ポリマラテックス対液晶の比率3:2(w/w)から1:4(w/w)である、
請求項1から10の何れか一項に記載の方法。
The ratio of polymer latex to liquid crystal is from 3: 2 (w / w) to 1: 4 (w / w).
The method according to any one of claims 1 to 10.
前記基板は、ガラス、プラスチック、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、又はそれらの混合物を含む、
請求項1から12の何れか一項に記載の方法。
The substrate comprises glass, plastic, polyethylene terephthalate , polyester, or a mixture thereof.
The method according to any one of claims 1 to 12.
前記水は蒸発によって除去される、
請求項1から13の何れか一項に記載の方法。
The water is removed by evaporation,
The method according to any one of claims 1 to 13.
前記有機溶媒は蒸発によって除去される、
請求項1から14の何れか一項に記載の方法。
The organic solvent is removed by evaporation,
The method according to any one of claims 1 to 14.
前記NCAP液晶層は1μmから20μmの厚さを有する、
請求項1から15の何れか一項に記載の方法。
The NCAP liquid crystal layer has a thickness of 20μm from 1 [mu] m,
The method according to any one of claims 1 to 15.
前記NCAP液晶層は、4μmから20μmの厚さを有する、
請求項1から15の何れか一項に記載の方法。
The NCAP liquid crystal layer has a thickness of 4 μm to 20 μm.
The method according to any one of claims 1 to 15.
前記第1溶液及び前記第2溶液を混合する段階であって、前記第1溶液は、ネマチック液晶とオクタンと1:2(w/w)から2:1(w/w)の比率で含み、前記第2溶液は前記ポリマラテックスと前記少なくとも1つの界面活性剤と前記水とを含み、ポリマラテックス対液晶の比率3:2(w/w)から1:4(w/w)であり、前記第1溶液と前記第2溶液とを混合して乳濁液を形成する、混合する段階と、
前記乳濁液を基板上に堆積させる段階と、
前記水を前記乳濁液から除去して混合物を形成する段階と、
前記有機溶媒を前記混合物から除去し、これにより、実質的に乾燥した複数の液晶液滴を含む前記NCAP液晶層を調合する段階と、
を備え、
請求項1から17の何れか一項に記載の方法。
Comprising the steps of mixing the first solution and the second solution, the first solution, a nematic liquid crystal and octane 1: wherein a ratio of 1 (w / w): from 2 (w / w) 2 The second solution contains the polymer latex, the at least one surfactant, and the water, and the ratio of the polymer latex to the liquid crystal is 3: 2 (w / w) to 1: 4 (w / w). Ah is, you form an emulsion by mixing the first solution and the second solution, the step of mixing,
The stage of depositing the emulsion on the substrate and
The step of removing the water from the emulsion to form a mixture, and
A step of removing the organic solvent from the mixture, thereby preparing the NCAP liquid crystal layer containing a plurality of substantially dry liquid crystal droplets.
With
The method according to any one of claims 1 to 17.
ネマチック曲線整列相液晶層(NCAP液晶層)を備える変調器であって
5ミリ秒未満の減衰時間と5%から15%のオフ状態の光透過率を有
前記ネマチック曲線整列相液晶層(NCAP液晶層)の厚さは、4μmから20μmである、
変調器。
A modulator having a nematic curve-aligned phase liquid crystal layer (NCAP liquid crystal layer) .
And 5 mm less than the second decay time, of 5% to 15% of light transmittance in the off state possess,
The thickness of the nematic curve aligned phase liquid crystal layer (NCAP liquid crystal layer) is 4 μm to 20 μm.
Modulator.
前記NCAP液晶層は、
ポリマラテックスと、
界面活性剤と、
をさらに含む、
請求項19に記載の変調器。
The NCAP liquid crystal layer is
With polymer latex,
Surfactant and
Including,
The modulator according to claim 19.
前記NCAP液晶層を支える透明基板と、
前記NCAP液晶層の最上面上に積層されたペリクルと、
をさらに備える、
請求項19又は20に記載の変調器。
A transparent substrate that supports the NCAP liquid crystal layer and
The pellicle laminated on the uppermost surface of the NCAP liquid crystal layer and
Further prepare
The modulator according to claim 19 or 20.
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