用于TFT檢驗的高分辨率及快速切換電光調(diào)變器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種使用一水溶液及一有機溶液來制備具有多個細長液晶小滴的向列曲線排列相（NCAP）液晶層的方法，其中將水除去且隨后將有機溶劑除去。本發(fā)明專利技術(shù)也提供一種使用本發(fā)明專利技術(shù)NCAP液晶層的調(diào)變器。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
優(yōu)先權(quán)主張本申請案主張2015年6月18日提出申請的第62/181,694號美國臨時專利申請案的權(quán)利，該美國臨時專利申請案的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。
本專利技術(shù)涉及一種供在電光應(yīng)用中使用的液晶材料。更具體而言，本專利技術(shù)的諸多實施例涉及液晶/聚合物復(fù)合材料以及用于制造及應(yīng)用此復(fù)合材料的方法及裝置。
技術(shù)介紹
電壓成像(voltage imaging)技術(shù)可用以檢測及量測平板薄膜晶體管(thin film transistor；下文稱為TFT)數(shù)組中的缺陷。根據(jù)此種量測技術(shù)，在使一TFT數(shù)組就像被組裝至一TFT單元中的情形下來仿真該TFT數(shù)組的效能，且隨后通過使用一基于電光(electro-optic；下文稱為EO)式光調(diào)變器的檢測器間接地量測面板上的實際電壓分布或進行所謂的電壓成像來量測該TFT數(shù)組的特性。最基本形式的電壓成像光學(xué)系統(tǒng)(voltage imaging optical system；下文稱為VIOS)包括一EO調(diào)變器、一成像物鏡、一電荷耦合器件(charge coupled device；CCD)照相機或者其他適當或類似的傳感器及一圖像處理器。該EO調(diào)變器的電光傳感器是基于液晶(liquid crystal；下文稱為LC)小滴在一聚合物基質(zhì)中的光散射特性，例如向列液晶小滴在一聚合物基質(zhì)(液晶/聚合物復(fù)合材或LC/聚合物)膜中的光散射特性。在先前的使用中，將該EO調(diào)變器置于一TFT數(shù)組的表面上方大約5微米至75微米處，且在位于該EO調(diào)變器的表面上且由一層氧化銦錫(indium tin oxide；下文稱為ITO)形成的一透明電極的兩端施加一電壓偏壓。隨即，該EO調(diào)變器電容性地耦合至該TFT數(shù)組，使得液晶/聚合物復(fù)合層感測到與該TFT數(shù)組相關(guān)聯(lián)的一電場。透射穿過LC/聚合物層的入射光的強度，會因液晶/聚合物復(fù)合材料中液晶(LC)材料上的電場強度的任何變化而改變，即，被調(diào)變。隨后，使此光自一介電質(zhì)鏡反射并由CCD照相機或類似傳感器收集。提供一入射輻射源，例如紅外光或可見光，以對LC/聚合物膜及介電質(zhì)鏡施照。由于各組件與受測試面板(panel under test；PUT)緊密靠近，因而LC/聚合物調(diào)變器結(jié)構(gòu)在正常使用中可能會因不想要的顆粒而受損，此可嚴重地縮短使用壽命。因此，提高調(diào)變器的壽命為LC/聚合物調(diào)變器研究與開發(fā)的主要目標之一。舉例而言，第7,817,333號的美國專利公開了改良的LC/聚合物調(diào)變器結(jié)構(gòu)，且第8,801,964號的美國專利公開了靈敏度更加提高的囊封式聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶調(diào)變器。調(diào)變器切換速率可為一LC調(diào)變器器件的另一重要特性。提高調(diào)變器切換速率可使得檢測能力得以提高，對于電壓保持時間頗短的TFT面板(例如OLED TFT面板)尤其如此，且因而，此為LC調(diào)變器開發(fā)，特別是LC/聚合物基質(zhì)研究與開發(fā)的一重要實施例。LC小滴在聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal；PDLC)系統(tǒng)中因表面張力而通常呈球形。已經(jīng)報告了三種在PDLC中獲得細長或扁平LC小滴的方式?！皡⒖嘉墨I：S.J.K￡OSOWICZ及M.ALEKSANDER，OPTO-ELECTRONICS REVIEW 12(3)，305-312(2004)”1)對PDLC膜進行拉伸而使其塑性變形，且因此，LC小滴會變形并伸長。因液晶百分比頗高，PDLC膜通常由一具有ITO涂層(對于電光應(yīng)用)的固態(tài)基板支撐。因而，此對于制作均勻產(chǎn)品而言并非一種可行方法。2)在一相分離期間施加電場。實施電性作用以引起LC彈性變形自由能，會強制小滴平行于或垂直于電場而伸長，此視LC介電各向異性Δε的正負號而定。Δε<0的LC受到特別關(guān)注，此乃因電場會使LC的小滴在主單元平面中伸長。以此種方式獲得的小滴伸長量因膜可能會破裂而相當小的。在此種情形中無法采用溶劑，因此僅能夠使用TIPS或PIPS來制備PDLC。3)在使聚合物黏結(jié)劑固化期間進行剪切。此僅能夠用于光聚合作用誘致相分離(photopolymerization-induced phase separation；PPIPS)PDLC系統(tǒng)中。不過，以上3種方法可能適用于小規(guī)模及學(xué)術(shù)研究。一種可用于制作細長或扁平PDLC或NCAP的制程對于具有嚴格均勻性要求的一電光器件而言頗為重要。吳(Wu)等人已求出聚合物分散液晶膜的響應(yīng)時間“參考文獻：B.G.Wu，J.H.Erdmann及J.W.Doane，Liq.Cryst.5:1453(1989)”，且上升時間(τon)及衰減時間(τoff)如下所示： τ o n = γ 1 ϵ o ΔϵE 2 + K ( l 2 - 1 ) / a 2 ]]> τ o f f = γ 1 a 2 K ( l 2 - 1 ) ]]>其中γ1為旋轉(zhuǎn)黏度，E為所施加電壓，K為有效彈性常數(shù)，α為小滴粒度，(l2-1)為縱橫比，εo為一般介電常數(shù)，且Δε為介電各向異性。使液晶小滴的縱橫比較高將會產(chǎn)生切換速率得以提高的PDLC或NCAP。關(guān)于本專利技術(shù)所作的努力顯示，可改良當前LC材料及與其相關(guān)聯(lián)的當前制造測試方法。因此，此項技術(shù)中需要改良電光LC材料，更具體而言，需要改良電光LC材料及測試設(shè)備的切換速率及分辨率。出人意料地，本專利技術(shù)滿足了此種及其他需要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
在一實施態(tài)樣中，本專利技術(shù)提供一種用于制備一向列曲線排列相(nematic curvilinear aligned phase；NCAP)液晶層的方法，其包括：在適于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的條件下將該第一溶液與該第二溶液混合，其中該第一溶液包括一液晶及一有機溶劑，該有機溶劑具有高于至少約100℃的一沸點，且其中該第二溶液包括一聚合物乳膠、至少一表面活性劑及水，其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，包括：在適于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的條件下將該第一溶液與該第二溶液混合，其中該第一溶液包括一液晶及一有機溶劑，該有機溶劑具有高于至少約100℃的沸點，且其中該第二溶液包括一聚合物乳膠、至少一表面活性劑及水，其中該有機溶劑與水實質(zhì)上不混溶；將該乳液沉積至一基板上；自該乳液除去該水，以形成一混合物；以及自該混合物除去該有機溶劑，借此，制備出該NCAP液晶層。

【技術(shù)特征摘要】
2015.06.18 US 62/1816941.一種用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，包括：在適于形成一使一第一溶液分散于一第二溶液中的乳液的條件下將該第一溶液與該第二溶液混合，其中該第一溶液包括一液晶及一有機溶劑，該有機溶劑具有高于至少約100℃的沸點，且其中該第二溶液包括一聚合物乳膠、至少一表面活性劑及水，其中該有機溶劑與水實質(zhì)上不混溶；將該乳液沉積至一基板上；自該乳液除去該水，以形成一混合物；以及自該混合物除去該有機溶劑，借此，制備出該NCAP液晶層。2.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，該液晶包括向列液晶、鐵電液晶、藍相液晶、液晶／兩向色性染料混合物、膽固醇液晶或其混合物。3.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，該液晶為一向列液晶。4.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，有機溶劑具有高于約110℃的沸點。5.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，有機溶劑具有高于約120℃的沸點。6.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，有機溶劑為一非極性有機溶劑。7.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，有機溶劑包括辛烷。8.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，液晶對有機溶劑之比為1:10（w/w）至5:1（w/w）。9.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，液晶對有機溶劑之比為1:2（w/w）至2:1（w/w）。10.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，該聚合物乳膠包括聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或其混合物。11.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的方法，其特征在于，聚合物乳膠對液晶之比為5:1（w/w）至1:10（w/w）。12.如權(quán)利要求1所述的用于制備一向列曲線排列相液晶層的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳仙海，丹尼爾·托特，
申請(專利權(quán))人：烽騰科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US