SU697950A1 - Способ изготовлени жидкокристаллических устройств - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к способам изготовлени  устройств на нематических жидких кристаллах , работающих на полевых эффектах и используемых в индикаторных устройствах (например, дл  наручных часов, малогабаритных калькул торов ), оптических модул торах, матричных сие темах световой индикации.

Известны устройства на нематических жидких кристаллах, выполненные в виде плоской кюветы, образуемой из двух параллельных стекл нных пластин, на внутренних поверхност х которых нанесены электроды из оптически прозрачного электропровод щего материала, например двуокиси олова. Поверхность пластин с электродами подвергаетс  специальной обработке обеспечивающей заданную однородную ориенташло молекул жидкого кристалла у поверхности пластин и в объеме пленки жидкого кристалла. При гомогенной -ориентации большие оси молекул жидкого кристалла у поверхности пластин ориентированы параллельно пластинам, причем направлени  ориентации осей молекул у двух пластин, образующих кювету, обычно выбирают взаимоперпендикул рными. После сборки кюветы ее заполн ют жидким кристаллом. Образуе ма  таким образом пленка жидкого кристалла (как правило, толщиной 5-20 мкм)  вл етс  активной средой, измен ющей свои оптическиесвойства (угол вращени  плоскости пол ризации ) под действием электрического напр жени , прилагаемого к электродам. Изменение оптических свойств регистрируетс  в скрещенньтх пол роидах , которые обычно устанавливаютс  на внешних поверхност х кюветы П).

Пол роиды, наклеенные снаружи кюветы, подвержены воздействию климатических (влажность , температура) и механических факторов, а поэтому при изготовлении устройств на жидких кристаллах принимают специальные меры по защите пол роидов, которые усложн ют и удорожают изготовление устройств, кроме того, ОКИ не  вл ютс  радикальными.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ изготовлени  устройств на жидких кристаллах, прк котором возможно размещение пол роидов внутри кюветы . При изготовлении устройств на жидких кристаллах по указанному способу

после изготовлени  пластин кюветы и нанесени  на них прозрачных электродов с требуемой геометрией на поверхность пластин, ограничивающих пленку жидкого кристалла, нанос т раство полимера, молекулы которого имеют длинную линейную цепь, например поливинилового спирта . Затем раствор полимера подвергают деформации сдвига, например, прохождением резннового скребка цо раствору вдоль поверхности пластин, при этом линейные полимерные молекулы выстраиваютс  своими цеп ми вдоль направлени  движени  скребка. Провод т высушивание образовавшейс  полимерной пленки, испар ют растворитель при сохранении ориентации цепей полимерных молекул, а уже затем производ т обработку пленки крас щими веществами , придающими ей свойства пол роида, что достигаетс  Путем объемной пропитки полимерной пленки парами или раствором иода либо осаждением какого-либо дихроичного вещества типа оргшшческого красител . По окончании процесса окраски полимерной пленки производ  сборку кювет, заполнение их жидким кристаллом и герметшацию 2.

Недостатком данного способа изготовлени  устройств на жидких кристаллах с внутренними пол роидами  вл етс  сложность технологии, поскольку процесс включает в качестве основных операций нанесение полимерной пленки и ее прокращивание дихроичным красителем. Пропитка полимерной пленки парами или раствором иода хот  и может придавать ей свойства пол роида , практически  вл етс  неприемлемой, так как иод частично переходит в пленку жидкого кристалла (он хорощо растворим в жидком кристалле), что уменьшает контрастность, во много раз увеличивает энергопотребление устройства и снижает срок службы, поскольку иод  вл етс  эффективным переносчиком тока в жидком кристалле. Процесс окраски полимерной пленки дихроичным красителем при условии сохранени  ориентированной направленности линейных полимерных молекул и молекул дихроичного красител  с обеспечением необходимого значени  поглощени  света и степени дихроичности  вл етс  трудоемким и плохо вос , производимым.

Цель изобретени  - создание простого способа изготовлени  визтренних пол роидов дл  жидкокристаллических устройств.

Указанна  цель достигаетс  тем, что после операции изготовлени  электродов на внутренней поверхности .пластин кювет пол роид формируют из гел  дихроичного красител  с концентрацией 1-30 вес.%, а затем по толщине создают механическим способом, например методом центрифугировани , градиент скорости 10 - 10 сек-, после чего из пленки удал ЮТ растворитель. Полученный таким образом пол роид одновреме{шо  вл етс  и матрицей дл  гомогенной ориентации жидких кристаллов, поэтому необходимость в нанесении ориентирующего сло  отпадает.

В качестве дихроичных красителей могут быть применены красители из р да азоксисоединений , имеющие анизотропное строение молекулы , например хризофенин, бриллиантовый желтый , пр мой синий 14, бензопурпурин, пр мой оранжевый светопрочный 5 К, кислотный синечерный и др., причем выбор красител  определ етс  требуемым цветом пол роидов.

Последовательность операодй по предлагае5 мому способу изготовлени  жидкокристаллических устройств следующа .

Вначале изготавливают стекл нные пластины, затем одним из известных способов на них нанос т прозрачные электроды с требуемым ри0 сунком. Приготавливаетс  гель и его в випе пленки нанос т на подложку, по толщине пленки механическим путем создают градиент скорости , который составл ет дл  тонких пленок 10 - Ш сек-. Такой градиент скорости можно создать путем пр молинейного движени  пластины из твердого или эластичного материала по пленке из гел  красител  параллельно поверхности пластины, например, наложив на подложку с пленкой гел  полированную стекл нную, пластинку и сдвинув ее пр молинейно и параллельно подложке.

Дл  обеспечени  стшщартных условий фор шpoвaни  пленки примен ют центрифугирование при ускорении 100-5000 м/сек. Измен   концентрацию гел  красител  и ускорение при центрифугировании, можно получить заданную толщину пол роида в пределах 0,2-10,0 мкм. В качестве растворител  лучше всего использовать воду или смесь воды с органическими растворител ми . Дл  обеспечени  требуемой толщины пленки примен ют гели красител  с его содержанием 1-30 вес.%.

Растворитель из пленки удал ют путем сушки при повышенной температуре (до ), предпочтительно путем обдува воздухом или другим неагрессивным газом, имеющим температуру 20-150°С.

В случае необходимости пластина с пол роидом может быть обработана раствором комплексообразующей соли или кислоты дл  изменени  окраски.

Полученна  таким образом пленка дихроичного красител  на подложке  вл етс  пол роидом , направление пропускани  которого однозначно задаетс  направлением сил сдаига в процессе изготовлени  пленки.

При расположении пластин друг над другом с параллельной ориентацией пол роидов они