是本發(fā)明的液晶光閥的制備流程示意圖;
[0033]其中,I是第一玻璃基片,2是第一透明導(dǎo)電薄膜層,3是光敏層,4是阻光層,5是介質(zhì)鏡,6是第一取向?qū)樱?是液晶層,8是第二取向?qū)樱?是第二透明導(dǎo)電薄膜層,10是第二玻璃基片。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例,詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035]如圖1所不,本發(fā)明的一種液晶光閥,包括相對設(shè)置的第一玻璃基片I和第二玻璃基片10,第一玻璃基片I和第二玻璃基片10相向的側(cè)面分別設(shè)有第一透明導(dǎo)電薄膜層2和第二透明導(dǎo)電薄膜層9,第一透明導(dǎo)電薄膜層2和第二透明導(dǎo)電薄膜層9之間還依次設(shè)有光敏層、阻光層4、介質(zhì)鏡5、第一取向?qū)?、液晶層7及第二取向?qū)?,所述光敏層(3)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。所述a_S1:H/nc_S1:H薄膜即氫化納米/非晶硅薄膜。
[0036]由于nc-S1:H(氫化納米娃)的帶隙寬度在1.7eV?2.2eV之間,高于a_S1:H(氫化非晶硅)的帶隙寬度1.4eV?1.7eV,因此對光的透過率更好,而且氫化納米硅的電導(dǎo)率一般比非晶硅要高出2?3個(gè)數(shù)量級。在本技術(shù)方案中,將光敏層制備成nc-S1:H/a-S1:H/nc-S1:H的結(jié)構(gòu)形式,并通過制備成多層膜的形式,使nc_S1:H的帶隙在1.7eV?
2.2eV之間調(diào)節(jié),且使a_S1:H帶隙在1.5eV?1.7eV之間調(diào)節(jié),最終使整個(gè)薄膜的帶隙呈現(xiàn)2.2eV-l.5eV-2.2eV漸變的形式,這種結(jié)構(gòu)比單一帶隙氫化非晶硅的光譜響應(yīng)范圍廣、光吸收系數(shù)及電導(dǎo)率高;同時(shí),由于氫化納米硅以及晶化程度更好的非晶硅(相應(yīng)的帶隙更高),其光熱穩(wěn)定性更好,即長時(shí)間光照不會引起較大的性能衰退,因此,本技術(shù)方案所提出的結(jié)構(gòu)可以提高液晶光閥的靈敏度和分辨率。
[0037]圖中液晶光閥的左側(cè)為寫入光,即控制液晶光閥上像素的光電信號;其右側(cè)為讀出光,即照明整個(gè)光閥并被調(diào)制的光波。
[0038]光敏層的厚度對實(shí)現(xiàn)效果有一定影響,一般厚度在2 μπι?3 μπι均是可以的,其最優(yōu)厚度為2.5 μπι。
[0039]現(xiàn)有的各類材質(zhì)的阻光層、介質(zhì)鏡、取向?qū)踊究梢詫?shí)現(xiàn)本發(fā)明所得到的效果。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果,對阻光層的要求是吸收率高,電阻率盡可能高一些,因此阻光層的材質(zhì)為碲化鎘,厚度范圍為I?1.5 μ nm,且介質(zhì)鏡要求透射率小于1%,所述第一取向?qū)?及第二取向?qū)?均為聚酰亞胺取向?qū)?,即選用聚酰亞胺PI取向劑。碲化鎘對可見光有強(qiáng)烈吸收,并且其電阻率與光敏層能達(dá)到較好的匹配,因此采用碲化鎘做阻光層。聚酰亞胺PI取向劑與玻璃、硅等基底有很好的粘附作用,將其涂敷在ITO玻璃的表面上,經(jīng)適當(dāng)?shù)臒峁袒约澳Σ撂幚砗罂尚纬删哂心透邷?、耐腐蝕的聚酰亞胺取向膜;對液晶分子具有優(yōu)良的取向性能,穩(wěn)定的預(yù)傾角,很高的電壓保持率。
[0040]為了有效保持液晶寬度,在第一取向?qū)?及第二取向?qū)?之間均勻設(shè)置有直徑4 μ m的間隔子。
[0041]為了有效提高光能利用率,增加接收到的入射光的光強(qiáng),在所述第一玻璃基片I背離第一透明導(dǎo)電薄膜層2的一側(cè)設(shè)有增透膜層。
[0042]基于成本考慮,第一玻璃基片I和第二玻璃基片10 —般采用低成本的鈉鈣玻璃。
[0043]所述第一透明導(dǎo)電薄膜層2和第二透明導(dǎo)電薄膜層9的材質(zhì)為ITO(錫摻雜三氧化銦)或AZO(鋁摻雜氧化鋅)等,它們的禁帶寬度大,只吸收紫外光,不吸收可見光,因此稱之為“透明”?;谛Ч紤],常選用在玻璃基片上均勻沉積ITO膜。
[0044]如圖2,為了制備上述液晶光閥,所采用的方法包括以下步驟:首先,分別在兩塊玻璃基片的一側(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;其次,吹干前述導(dǎo)電玻璃,并將第一導(dǎo)電玻璃后放入到真空室,使用射頻等離子體化學(xué)氣相沉積法(RF-PECVD)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漸變過渡型薄膜作為光敏層,從而達(dá)到光學(xué)帶隙漸變的目的,其厚度范圍為2?3 μπι ;再次,將第一導(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;進(jìn)而,分別在介質(zhì)鏡上及第二導(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;最后,在兩層取向?qū)又g均勻放置間隔子后灌入液晶,并利用環(huán)氧樹脂膠封,形成液晶光閥。
[0045]實(shí)施例
[0046]本例中,液晶光閥的制備方法,具體為:
[0047]1.分別在第一玻璃基片和第二玻璃基片的一側(cè)鍍ITO薄膜,形成第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃,而后利用洗滌劑對第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃的表面進(jìn)行清潔,而后將其放在基片架上,并一同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。之后將導(dǎo)電玻璃連同基片架一同放入盛有飽和NaOH超純水的燒杯中,超聲處理5min后靜置2min。飽和NaOH超純水是將純度達(dá)到“分析純”純度級別的NaOH放入去離子水中溶解,達(dá)到飽和狀態(tài),即NaOH不能再溶入去離子水中狀態(tài)為止的液體。此步驟能夠有效溶解第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃表面可能存在的雜質(zhì),起到清潔作用。最后將上述元件一同放入盛有去離子水的燒杯中,超聲處理5min后靜置2min后取出。
[0048]2.在超凈室中用高純氮?dú)獯蹈刹襟EI中取出的第一導(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RF-PECVD真空室,打開真空室的抽真空系統(tǒng),在本地真空度達(dá)到6X10_4Pa時(shí)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,在工作室的壓強(qiáng)為60Pa,功率密度為150mW/cm2的條件下進(jìn)行預(yù)濺射,預(yù)濺射時(shí)間為2min,預(yù)濺射的目的是對第一導(dǎo)電玻璃和第二導(dǎo)電玻璃表面進(jìn)行薄膜沉積前清潔。
[0049]本發(fā)明中所使用的氬氣為高純(99.99% )氬氣,氫氣為高純(99.99% )氫氣。
[0050]3.在濺射時(shí)工作室的壓強(qiáng)為60Pa,依次通入氬氣和硅烷的混合氣體作為反應(yīng)氣體進(jìn)行濺射,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,硅烷的流量為30sccm,派射時(shí)間為15min ;而后,再依次按上述相反的順序反沉積一次,具體為,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,硅烷的流量為lOOsccm,濺射時(shí)間為30min。并控制上述各個(gè)反應(yīng)功率密度均為150mW/cm2。至此方完成光敏層的制備。
[0051]所使用的娃燒為高純(99.99% )娃燒。
[0052]