一種液晶光閥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液晶器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液晶空間光調(diào)制器及其制備方法，尤其是涉及一種光敏層為光學(xué)帶隙漸變的氫化納米/非晶硅(a-S1:H/nC-S1:H)的液晶光閥及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶空間光調(diào)制器(SLM，Spatial light modulator)是用于對(duì)光波強(qiáng)度、相位和偏振態(tài)等進(jìn)行調(diào)制的光電器件。按照輸入控制信號(hào)方式的不同能夠?qū)⒁壕Э臻g光調(diào)制器分為光尋址的液晶空間光調(diào)制器和電尋址的液晶空間光調(diào)制器，其中光尋址的液晶空間光調(diào)制器也被稱為液晶光閥(Liquid Crystal Light Valve，LCLV)。液晶光閥具有高分辨率性，能夠直接接收低強(qiáng)度、小屏幕的圖像，并用來(lái)自另一光源的光實(shí)時(shí)地將它轉(zhuǎn)換成高強(qiáng)度、大屏幕的圖像?？蓱?yīng)用于實(shí)時(shí)大屏幕投影顯示、光學(xué)信息處理、光學(xué)計(jì)算機(jī)、光學(xué)通訊圖象增強(qiáng)等領(lǐng)域。
[0003]液晶光閥的一個(gè)重要性能指標(biāo)為分辨率，而決定液晶光閥分辨率的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是光敏層。提高光敏層光吸收系數(shù)、光電轉(zhuǎn)化效率和電導(dǎo)率是改善液晶光閥響應(yīng)速度和分辨率的重要途徑?，F(xiàn)有技術(shù)中液晶光閥的光敏層為單一帶隙氫化非晶硅(a_S1:H)光敏層，然而該光敏層由于響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、迀移率不足等缺點(diǎn)而影響了液晶光閥的分辨率，從而難以滿足高分辨率、高靈敏度的液晶光閥光敏層的要求。因此亟需一種能夠大大提高其分辨率及靈敏度的液晶光閥及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高分辨率及高靈敏度的液晶光閥及制備該液晶光閥的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種液晶光閥，包括相對(duì)設(shè)置的第一玻璃基片和第二玻璃基片，第一玻璃基片和第二玻璃基片相向的側(cè)面分別設(shè)有第一透明導(dǎo)電薄膜層和第二透明導(dǎo)電薄膜層，第一透明導(dǎo)電薄膜層和第二透明導(dǎo)電薄膜層之間還依次設(shè)有光敏層、阻光層、介質(zhì)鏡、第一取向?qū)?、液晶層及第二取向?qū)?，所述光敏層為光學(xué)帶隙漸變的a-S1:H/nc-S1:H薄膜，其帶隙范圍為1.5eV?2.2eV。
[0006]具體的，所述光敏層的厚度為2μπι?3μπι。
[0007]具體的，所述阻光層的材質(zhì)為碲化鎘，其厚度范圍為I?1.5 μ m，介質(zhì)鏡的透射率小于1%，第一取向?qū)蛹暗诙∠驅(qū)泳鶠榫埘啺啡∠驅(qū)印?br>[0008]進(jìn)一步的，所述第一取向?qū)蛹暗诙∠驅(qū)又g均勻設(shè)置有直徑4 μπι的間隔子。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一玻璃基片背離第一透明導(dǎo)電薄膜層的一側(cè)設(shè)有增透膜層。
[0010]為了制備上述液晶光閥所采用的制備方法如下:液晶光閥的制備方法，包括以下步驟:
[0011]Α.分別在第一玻璃基片和第二玻璃基片的一側(cè)鍍一層透明導(dǎo)電薄膜，形成第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃，清洗前述導(dǎo)電玻璃后取出；
[0012]B.吹干步驟A取出的第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃，并將第一導(dǎo)電玻璃放入到真空室中，使用射頻等離子體化學(xué)氣相沉積法在第一導(dǎo)電玻璃的透明導(dǎo)電薄膜上制備nc-S1:H/a-S1:H漸變過(guò)渡型薄膜作為光敏層，所述薄膜的厚度為其厚度范圍為2?3 ym ;
[0013]C.將步驟B濺射光敏層后的第一導(dǎo)電玻璃取出，在光敏層表面蒸鍍材質(zhì)為碲化鎘的阻光層，而后在阻光層上制備介質(zhì)鏡；
[0014]D.分別在步驟C中的第一導(dǎo)電玻璃的介質(zhì)鏡及步驟A中的第二導(dǎo)電玻璃的透明導(dǎo)電薄膜上旋涂聚酰亞胺溶液，并甩膠使其均勻，烘烤固化后利用絲絨摩擦，使其表面形成微細(xì)取向溝槽，分別形成取向?qū)?，且兩個(gè)取向?qū)拥奈⒓?xì)取向溝槽相互重直；
[0015]E.在取向?qū)又g均勻放入間隔子后灌入液晶，并利用環(huán)氧樹脂膠封，形成液晶光閥。
[0016]具體的，所述步驟A具體包括:
[0017]Al.分別在第一玻璃基片和第二玻璃基片的一側(cè)鍍一層透明導(dǎo)電薄膜形成第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃；
[0018]A2.利用洗滌劑對(duì)第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃的表面進(jìn)行清潔；
[0019]A3.將步驟A2清洗得到的第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃放在基片架上，放入盛有丙酮或乙醇溶液的燒杯中進(jìn)行超聲處理5min，然后靜置2min ;
[0020]A4.將步驟A3洗滌后得到的第一導(dǎo)電玻璃、第二導(dǎo)電玻璃及基片架放入盛有飽和NaOH超純水的燒杯中，超聲處理5min后靜置2min ；
[0021]A5.將步驟A4洗滌后得到的第一導(dǎo)電玻璃、第二導(dǎo)電玻璃及基片架放入盛有去離子水的燒杯中，超聲處理5min后靜置2min后取出。
[0022]具體的，所述步驟B具體包括:
[0023]B1.用高純氮?dú)獯蹈刹襟EA取出的第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃，并將第一導(dǎo)電玻璃放入到放入真空室，打開真空室的抽真空系統(tǒng)，本地真空度達(dá)到6 X KT4Pa時(shí)通入氬氣進(jìn)行預(yù)洗，而后使用氫氣進(jìn)行預(yù)濺射；
[0024]B2.在壓強(qiáng)為60Pa，功率密度為150mW/cm2的條件下進(jìn)行濺射沉積反應(yīng)，所述反應(yīng)氣體為氬氣和硅烷的混合氣體，所述濺射順序如下:通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為120SCCm，硅烷的流量為lOOsccm，濺射時(shí)間為30min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為lOOsccm，硅烷的流量為15SCCm，濺射時(shí)間為20min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為80SCCm，硅烷的流量為20SCCm，濺射時(shí)間為15min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為60SCCm，硅烷的流量為25SCCm，濺射時(shí)間為15min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為50sccm，娃燒的流量為30sccm，派射時(shí)間為15min ；
[0025]B3.在壓強(qiáng)為60Pa，功率密度為150mW/cm2的條件下進(jìn)行濺射沉積反應(yīng)，所述反應(yīng)氣體為氬氣和硅烷的混合氣體，所述濺射順序如下:通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為50SCCm，硅烷的流量為30SCCm，濺射時(shí)間為15min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為60SCCm，硅烷的流量為25SCCm，濺射時(shí)間為15min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為80SCCm，硅烷的流量為20SCCm，濺射時(shí)間為15min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為lOOsccm，硅烷的流量為15SCCm，濺射時(shí)間為20min ;通入反應(yīng)氣體，其中氬氣的流量為120sccm，娃燒的流量為lOOsccm，派射時(shí)間為30min。
[0026]進(jìn)一步的，所述步驟BI具體包括:
[0027]Bll.用高純氮?dú)獯蹈刹襟EA取出的第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃，并將第一導(dǎo)電玻璃放入到放入真空室，打開真空室的抽真空系統(tǒng)，使得本地真空度達(dá)到6X KT4Pa ；
[0028]B12.通入氬氣進(jìn)行預(yù)洗，氬氣流量為40sccm，壓強(qiáng)為60Pa，預(yù)洗5min后停止通入；而后通入流量為40sccm的氫氣，在壓強(qiáng)為60Pa，功率密度為150mW/cm2的條件下進(jìn)行預(yù)派射，預(yù)派射時(shí)間為2min。
[0029]作為上述方案的優(yōu)選方案，所述氬氣為高純氬氣，所述氫氣為高純氫氣，所述硅烷為尚純娃燒。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明從能帶角度出發(fā)，利用a-S1:H/nc-S1:H(氫化納米/非晶硅)的帶隙與光吸收系數(shù)、光電轉(zhuǎn)化效率及電導(dǎo)率的關(guān)系，通過(guò)逐步漸變薄膜制備過(guò)程中氣體成份，設(shè)計(jì)出光學(xué)帶隙漸變的氫化納米/非晶硅光敏層，從而拓寬光譜，提高光吸收系數(shù)、光電轉(zhuǎn)化效率及電導(dǎo)率，達(dá)到提高靈敏度和分辨率的目的。本發(fā)明適用于現(xiàn)有液晶光閥。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本發(fā)明的液晶光閥的結(jié)構(gòu)示意圖流程示意圖；
[0032]圖2