TW200521606A - Method for fabricating electro-optic light modulator - Google Patents

Description

200521606 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種電光感測材料塗層，其係用於電 光應用當中。本發明更特別的是有關於一種在一玻璃基板 上直接P D L C (聚合物分散液晶）塗佈方法。 【先前技術】 測平板薄 技術，如 會被激發 藉由直接 可以使用電塵成像（V()ltage lmaging)技術來谓測並量 的電壓成 一個 (E〇） CD"?、 個影像處 基質（聚 晶液滴（ 膜電晶體（丁 F 丁）p車列中的缺陷。根據此量源 果-陣列被裝配到一 T F 丁電池之中，該陣列就 ，然後使用一電光（E〇）調變器為基之偵測器， 量測在該面板上之實際的電壓分布、或者是所謂 像，來量測一個T F T陣列的特性。 E〇凋k盗係放置在一薄膜電晶體（T F τ )陣列之主3 上方大約5 - 3 〇微米處，並且施加一偏壓橫跨 變器之表面上方的-層氧化銦錫（I TO)的透 因此’該E0調變器，合至該丁 列上， :T F T陣列之電場可以藉由p D L c層所感測 跨該pdlc中之液晶材料的電場強度的任何變化糟= 電壓成像系統，其最基本的形式包括了一個電光 調變器、一個成像物鏡、一個電荷耦合元件（c 相機、或者是其他適當或相似的感測器、以及一 理器。該EO調變器之電光調變器是以一聚合物 合物分散液晶、或PDLC)薄膜中之向列^液 droplets)的光分散特性為基礎。在操作當中，該 200521606 通過該P D L C層之入射光的強度可以加以變化，也就是 將其調變。然後，將該光從一介電反射鏡反射出來，然後 由C C D照相機、或者是類似的感測器加以收集。提供一 種入射輻射的來源，可以是（舉例而言）紅外線、或可見 光，來照射夾在一起的T F T陣列、？〇1(：薄膜、以及 介電反射鏡。 用於E〇調變器製造的習知方法係使用市售的n c a P (向列式曲線排列向位（nematic curvilin咖aligned phase ))材料，其係為一種適用於製造非常大面積之光閥 (light valves)以及顯示器的p d L C型式的材料。該N c A P裝置是由微米尺寸之分散於其中之液晶液滴所構成， 並且由一聚合物薄膜所環繞，諸如夾在二層I T〇Mylar 薄膜之間。二個讓渡給的專利即敘述了這 種方法。 「调變器轉換方法及裝配（MWw/价r 7>㈣价r /Vocea ㈣」以㈣办/少）」Michael A. Bryan，美國專利案第6，ι 5 1，1 5 3 號（2 0 0 0 )。 5周後：器製造方法及裝置（ 戶〜cea㈣d Devke)」Michael A· Bryan，美國專利案第6， 211,991 B1 號（2000)。 習知的調變器製造方法包含了將一夾層之N C A P材 料層合至一玻璃基板上、修剪其邊緣、並且將該玻璃之邊 緣電連接至該底部的I τ〇層。傳統的層合方法具有不一 致的表面平整度、機械性不穩定、以及製造中極低之產率 200521606 的限制。層合方法需要複雜的裝配過裎，因而導致較低的 產率，並且使得對於£〇調變器裝置的完工需要高的成 本。測忒為的成本會導致測試的成本，其最終會直接反應 在該成品的售價上。所需要的就是一種結構及技術，可以 消除N C A P薄膜層合及相關的製程。 【發明内容】 發明概要 根據本發明，在-種電光調變器之中，聚合物分散液 晶（P D L C )的調配係直接地塗佈在一光學玻璃基板上， 該光學玻璃基板具有一透明電極層於其表面上方，諸如氧 以及一層鈍化層（passivation layer) 化銦錫（I T〇） 諸如Si〇2，然後再將-聚合物黏著劑之薄層塗佈在 L C層之頂部上，並且利用一介電反射鏡將此雙層塗層層 合至一聚醋薄膜上’諸如Mylarw。此方法可以利用些微真 空的幫助而增強。 本發明消除了層合NCAP薄膜於一基板上的複雜過 程，並且提供了一種簡化方法來製造具有絕佳表面平整 度、機械穩定性、以及經改良之感測能力的調變器。藉由 直接控制液晶組成物，其分布以及厚度， 曰 子没 T M將製造成本 大幅降低並且簡化其製造過程。 態樣的說明 可以 藉由參考以下詳細的敘述以及具體 更了解本發明。 【實施方式】 發明詳述 200521606 參照圖1 ，顯示了 一個根據本發明所製造之電光（e 〇）*周Ή'的電光（E 0 )感测器工〇。一聚酯薄膜層1， 其典型地為一薄的Mylai-薄膜，提供了支#介電反射曰以 的基板。该基板/反射鏡組成係透過—薄的黏著劑層3而 接合至-層t光感測器材料i，具體而言就是聚合物分散 液晶（PDLC)4的塗層。將該PDLC 4係為一直接 塗佈於-選擇性二氧化矽層5上的塗層。有一層透明電材 料，諸如氧化銦錫（I 丁〇）6，其係依序地直接接合至 -光學玻璃基板7上’例如BK— 7光學玻璃的塊狀物。該 玻璃基板或塊狀物7係為光學平坦的，並且具有一層抗反 射塗層8於該光學平坦之表面上，面對該pDLc 4表 面0 麥考圖2，說明了製造根據本發明之E 〇感測器1 〇 的方法。先前步驟為供應該光學玻璃基板7，亦即bk__ 7 之塊狀物’其可預先以抗反射層8 (步驟a )來進行預塗 佈。 表面濕潤特性、以 塗層覆蓋了頂部表 1 )光學玻璃基板上之電極塗佈：此為在製造過程中 的第一步，係將_電極塗層塗佈至該玻璃基板7 (步驛B ) 之光學表面上。任何一種在有利之波長下為透明之導電塗 層都可以用在此應用當中。屬於習知且較佳的是氧化姻錫 (I TO)。可選擇地，步驟，可將一層二氧化石夕（训 2)覆蓋在該導電性塗層6之頂部上’其可改良其耐久性、 及具有感測器材料4之黏著性。該電極 面 '二個面對的邊緣、以及侧面以用於 200521606 電連結。 2 )感測器材料塗層：然後將該感測器材料4塗佈至 該電極6 (以及可選擇之二氧化矽層7)上方（步驟c)。 任何一種具有電光反應的材料均可適用。然而，較佳的材 料包括了聚合物分散液晶（PDLC)，其係為凝膠狀， 但是可能會揮發液體。習知之適用的材料命名為丨）丁乙一 2〇5/AUl〇33；n)TL-2〇5/PMMA；ni)

E7/聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA)、以及iv)E 7/AU 1 033。在製造過程當中，可以使用以下之 塗佈方法：刮刀成形法（doctor blade)、金屬線棒 bar)、槽孔模（slotdie)、旋轉、以及彎月面（meniscus)。 較佳為旋轉塗佈法。 3 )邊緣清潔（Edgecleaning):之後，取決於該塗佈 方法，邊緣清潔可以是需要的（步驟D)。較佳係使用一種 塑膠「刀」（諸如Myla_旨薄板’未顯示），以移除該 邊緣而不會損壞在邊緣上之I 丁〇塗層。 4)黏著劑塗層：之後’再將一層薄的點著劑層^冷 佈至該堆疊上（步驟E)。必須使用以水為基之#㈣來: 佈主感測器材料4的頂部上’以避免該感測器材： 壞。這種材料包括了聚胺基曱酸酯， 貝 . 由麻薩諸塞州 的/⑽邮⑽，所製造之心⑽艺牌的r 7、丙烯酸酯分散物、以及浮於水面上的環氧化物。9 6 著劑必須要以水為基，且可包含例如二氧切或者是=點 低折射率介電奈米微粒之分散物，i 疋他 八隹此次明書中不具有 200521606 化學活性。 5 )介電反射鏡（薄膜）層合··最後，藉由層合方法， 將預成m的聚g旨薄膜上（諸如7微米厚的μ_γτμ ) "包堆$ 2，塗佈至该黏著劑層3的頂部上（步驟f )。真 工有助於層合方法’係為較佳的，如以下所解釋。然後可 以將過大尺寸的薄膜1 〇 、 J /寻腰丄2 (圖1 )邊緣向下彎曲並黏住， 或者是將其扣緊在該其^; 7 “ i板7上方，以形成該感測器板，而 電極接頭可以連接至側面上的I丁〇層。 ^多’、、、圖3 ，係说明了一適當的真空腔室12 ，以用於 〆層D方法中。為了說明將該層於高度上加以誇大。該工

件、或EO感測器1〇，包括了該具有ιτ〇層之玻璃塊 狀物7、二氧化石夕層R 、 b p D L C層4、以及黏著劑層3， 並包含在内部腔室！^七丄 壯 05之中，該腔室13係由一放置固定 ☆ 1 〇 1所圍繞’其係以氣體和真空來源2 0進行交 W。將一以介電方式塗佈之聚合物薄膜9的薄膜9安裝在 一0型環架構2 4卜 ^ 上’並且並且將該薄膜9與塗佈黏著劑 3之表面並置。兮# m P 0 ^ 1辰架構2 4可以對著固定裝置1 〇 丄的柱子夾住該薄胺Q ^ 狄哥膜9’並具有足夠之溝槽22來確保 腔室中之壓力的平偷 ^ ^ 調整螺拾i 6 ] Γ 協助的壓力下（步驟F)，該 劑層3向薄膜” /自動或手動向前料，使得該黏著 得在-開始只有^ 且與法線呈些微偏角下相遇，使 并此％ & Α 則會接合該薄膜。該塊狀物7係保持在 。二倣角度之下，去 屙墙0士 ^ 田，、進一步對著該可拉伸之薄膜9進行 &备目時，導致其 、/斬進的方式接合該黏著劑層。該真空程 10 200521606 度，典型地大約I — 疋一刀之一大氣壓力至大約0.8大氣壓 力 較仫為大、力〇·7 5大氣壓力，可以避免在層合過程當 中“、名並置的表面之間產生氣泡。該真空不應該太大使 得導致=揮發料料產生過量的氣體。 先前的說明你i ^ ^ _ 、 ，、為相較於省知製造調變器之方法的簡化 Γ::1:較於習知的E〇感測器而言，其產生了具有絕佳 r力的Ϊ署表面平滑度、機械穩定性、以及經改良之感

成太也因為材料的選擇和簡化的製造方法，而 于I以的成本顯著地降低。 本發明係針對縣中目 处接 、疋，、體恶樣來進行說明。苴他的且妒 悲樣對於熟習該八他的具體 - 士 衔者而吕均為明顯的。因此，廿不矣 不本發明受到限制，除非卜…丨一 旧匕並不表 除非申睛專利範圍有所界定。 【圖式簡單說明】 圖1係為根據本發明所製 圖？ A柄"农衣置的圖式切片觀圖。 為根據本發明之具體態樣的流程圖。 圖3係為用於層合該介電反射鏡於

之有用的直允眯a甘门 日FULC層上 一二月工至，，、圖式切片觀圖。 【主要元件符號說明】 1 ·聚酯薄膜層 介電反射鏡 黏著劑 4 5 聚合物分散液晶（p D L c ) 二氧化矽層 氧化銦錫（I 丁 〇 ) 11 200521606 7 :光學玻璃基板或塊狀物 8 :抗反射塗層 9 :薄膜 1 0 ··電光（E〇）感測器 1 2 :真空腔室 1 3 :内部腔室 1 6 :螺拴 1 8 :螺拴 2 0 ·真空來源 2 2 :溝槽 2 4 ··〇型環架構 1 0 1 :固定裝置

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Claims (1)

1. 200521606 十、申請專利範圍： 1 · 一種製造一電光感測器的方法，該方法包括了： 提供一破璃基板，該玻璃基板包括一光學平滑頂部表 面、以及一光學平滑底部表面； 將一透明電極塗佈於該玻璃基板之頂部表面上； 將電光感測器材料的組成物塗佈在該透明電極上， 作為一層； ° ’ f 一黏著劑薄層塗佈在電光感測器材料層上；以及

   +將一薄膜（係為承載介電反射鏡層的薄膜）層合至 黏:劑層上，使得該介電反射鏡層對於該電光感測器材 而言係為實質光學平滑的。 2 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該雷 測器材料係為一種聚合物分散液晶（pDLc): 根據巾請專利範圍第之方法，其中 驟包括了在真空之中執行層合方法。 4 ·根據申請專利範圍第3項之方法，纟中該直*

   低於0.8大氣壓力。 ”二 5 .根據申請專利範圍第3項之方法，其中办 ，丨於二分之-大氣愿力和〇.8大氣麼力之間。… 6 .根據申請專利範圍第3項之方法，其中該 層合步驟期間，係以漸進式 潯臈 一 ^ 進式的方式接合至該黏著劑；， 賴與該黏著劑層係互相呈_角度而放置。 曰 7 ·根據申請專利範圍第 層人牛炉细μ , 固弟1項之方法，其中該薄膜: 步罐，係以漸進式的方式接合至該黏著劑層，. 13 200521606 薄膜與該黏著劑層係互相呈一角度而放置。 8 ·根據申請專利範圍第7項之方法，其中該真空係 介於二分之一大氣壓力和0.8大氣壓力之間。 十一、圖式： 如次頁

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