專利名稱：一種液晶光閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于高分辨大屏幕投影顯示和光學(xué)數(shù)據(jù)處理的液晶光閥器件。
液晶光閥是以光敏材料作為光導(dǎo)層、并在反射模式下工作的液晶型光閥器件，依次由光學(xué)玻璃基板、透明導(dǎo)電膜、光導(dǎo)層、阻光層、介質(zhì)反射鏡、用定向膜和襯墊封裝的液晶層、透明導(dǎo)電膜、光學(xué)玻璃基板迭合而成。1977年4月16日美國專利(401980)公開的液晶光閥是以硫化鎘為光導(dǎo)層，碲化鎘為阻光層以及氟化鎂/硫化鋅交替多層膜為介質(zhì)反射鏡，但硫化鎘較寬的帶隙(2.4eV)導(dǎo)致低時(shí)間響應(yīng)，而其窄的波長響應(yīng)區(qū)導(dǎo)致低的白光靈敏度。1989年1月4日公布的美國專利(4799773)采用氫化非晶硅光導(dǎo)層、碲化鎘阻光層和二氧化硅/二氧化鈦多層介質(zhì)高反鏡。氫化非晶硅較佳的光敏特性使這種液晶光閥具有高速響應(yīng)和高白光靈敏度，但由于碲化鎘與氫化非晶硅薄膜間的附著力不佳，需要附加一層中間結(jié)構(gòu)。通常，氫化非晶硅薄膜采用輝光放電等離子體化學(xué)氣相沉積法制備，再用熱蒸法在氫化非晶硅薄膜上沉積阻光層和介質(zhì)反射鏡。這種方法不僅工藝條件復(fù)雜，且制備過程中可變因素眾多，極易使非晶氫化硅薄膜遭受環(huán)境污染，導(dǎo)致其質(zhì)量不穩(wěn)定、性能重復(fù)性較差，難以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高速響應(yīng)、高白光靈敏度、工藝簡單且質(zhì)量穩(wěn)定可靠有利于工業(yè)生產(chǎn)的液晶光閥。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是以有機(jī)光電導(dǎo)薄膜作為光導(dǎo)層，碲化鎘為阻光層，氟化鎂/硫化鋅交替多層膜為介質(zhì)反射鏡。該液晶光閥依次由光學(xué)玻璃基板、透明導(dǎo)電膜、有機(jī)光電導(dǎo)薄膜光導(dǎo)層、碲化鎘阻光層、氟化鎂/硫化鋅交替多層膜介質(zhì)反射鏡、用定向膜和襯墊封裝的液晶層、透明導(dǎo)電膜、光學(xué)玻璃基板迭合而成。
作為光導(dǎo)層的有機(jī)光電導(dǎo)薄膜可以采用三硝基芴酮摻雜后的聚甲基苯基硅烷，也可以采用酞菁及偶氮類染料或聚乙烯咔唑-2,4,7-三硝基芴酮等。
本實(shí)用新型液晶光閥的制備方法為將上述各組成部分依次迭合，其中光導(dǎo)層、阻光層、介質(zhì)反射鏡在同一真空反應(yīng)室中用熱蒸法在鍍有透明導(dǎo)電膜的光學(xué)玻璃上依次原位沉積而成。真空熱蒸法的真空度為1×10-3Pa～5×10-3Pa，基板溫度控制在50～200℃。
由于本實(shí)用新型采用有機(jī)光電導(dǎo)薄膜作為光導(dǎo)層，而有機(jī)光電導(dǎo)薄膜具有類似氫化非晶硅的優(yōu)越光敏性能，其易于沉積且能與碲化鎘阻光層較好結(jié)合，不需要考慮過渡層結(jié)構(gòu)，所以本實(shí)用新型的液晶光閥具有高速響應(yīng)、高白光靈敏度以及較好的機(jī)械性能。而且光導(dǎo)層、阻光層和介質(zhì)反射鏡是在同一真空反應(yīng)室中通過熱蒸發(fā)方法原位沉積成膜，可變因素少，所以能有效地避免制備過程中遭受到環(huán)境沾污，有利于保證質(zhì)量穩(wěn)定可靠。其較簡單的置備工藝也有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大批量生產(chǎn)。


圖1是本實(shí)用新型液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照
圖1，在光學(xué)玻璃基板1上蒸鍍ITO透明導(dǎo)電膜2，其后依次迭合起攝像和控制液晶層電壓作用的光導(dǎo)層3、阻止剩余讀出光進(jìn)入光導(dǎo)層的阻光層4、可以反射所有可見光、并能將可見寫入光束和讀出光束分開互不干擾的介質(zhì)反射鏡5。向列型液晶層8封裝在由定向膜6a、6b和襯墊7a、7b所限定的空間內(nèi)，整個(gè)置于介質(zhì)反射鏡5和鍍在光學(xué)玻璃基板10上的ITO透明導(dǎo)電膜9之間。使用時(shí)，低壓交變電源13通過開關(guān)接到透明導(dǎo)電膜2和9上，光導(dǎo)層3響應(yīng)由寫入光射入的光圖象，在液晶層8上形成相應(yīng)的電壓潛像，然后經(jīng)該液晶層調(diào)制可以重現(xiàn)輸入圖像的強(qiáng)度和灰度等。
本實(shí)用新型的光導(dǎo)層以酞菁類染料中的酞菁銅為例，阻光層為碲化鎘，介質(zhì)反射鏡為交替九層的氟化鎂/硫化鋅薄膜，將酞菁銅、碲化鎘、氟化鎂、硫化鋅置于同一真空反應(yīng)室中以熱蒸法依次原位沉積成膜。在真空度為2.7×10-3Pa、基板溫度200℃條件下可制得致密酞菁銅晶型結(jié)構(gòu)，其光學(xué)能隙為2.0eV，與氫化非晶硅相近，在整個(gè)可見光區(qū)的吸收系數(shù)為0.5～1.5×105Cm-1，有較高的響應(yīng)速度和白光靈敏度。
權(quán)利要求1．一種液晶光閥，依次由光學(xué)玻璃基板[1]、透明導(dǎo)電膜[2]、光導(dǎo)層[3]、阻光層[4]、介質(zhì)反射鏡[5]、用定向膜[6a,6b]和襯墊[7a,7b]封裝的液晶層[8]、透明導(dǎo)電膜[9]、光學(xué)玻璃基板[10]迭合而成，其中阻光層為碲化鎘，介質(zhì)反射鏡是氟化鎂/硫化鋅交替多層膜，其特征是光導(dǎo)層是有機(jī)光電導(dǎo)薄膜。
2．按權(quán)利要求1所述的液晶光閥，其特征在于所說的有機(jī)光電導(dǎo)薄膜是酞菁銅。
專利摘要本實(shí)用新型公開的液晶光閥依次由光學(xué)玻璃基板、透明導(dǎo)電膜、有機(jī)光電導(dǎo)薄膜光導(dǎo)層、碲化鎘阻光層、氟化鎂/硫化鋅介質(zhì)反射鏡、用定向膜和襯墊封裝的液晶層、透明導(dǎo)電膜、光學(xué)玻璃基板迭合而成，其中光導(dǎo)層、阻光層、介質(zhì)反射鏡在同一真空反應(yīng)室中用熱蒸法在鍍有透明導(dǎo)電膜的光學(xué)玻璃上原位沉積成膜。因有機(jī)光電導(dǎo)薄膜有優(yōu)越的光敏性能，易于沉積且能與碲化鎘較好結(jié)合，制備工藝又免遭沾污，故該液晶光閥質(zhì)量穩(wěn)定，在較高的響應(yīng)速度和白光靈敏度。
文檔編號(hào)G02F1/01GK2337582SQ9821505
公開日1999年9月8日 申請日期1998年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月11日
發(fā)明者韓高榮, 張溪文 申請人:浙江大學(xué)